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Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Sistema automatizado de alimentação individualizada para suínos visando aplicação em rastreabilidade animal
Aldie Trabachini
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências. Área de Concentração: Física do Ambiente Agrícola
Piracicaba
2013
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Aldie Trabachini
Engenheiro de Produção Mecânica
Sistema automatizado de alimentação individualizada para suínos visando aplicação em rastreabilidade animal
Versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011
Orientadora:
Prof.ª Dr.ª KÉSIA OLIVEIRA DA SILVA MIRANDA
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências. Área de concentração: Física do Ambiente Agrícola
Piracicaba
2013
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação DIVISÃO DE BIBLIOTECA - ESALQ/USP
Trabachini, Aldie Sistema automatizado de alimentação individualizada para suínos visando aplicação
em rastreabilidade animal / Aldie Trabachini.- - versão revisada de acordo com a resolução CoPGr 6018 de 2011. - - Piracicaba, 2013.
171 p: il.
Dissertação (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, 2013.
1. Alimentação animal 2. Automação 3. Bem-estar animal 4. Suínos 5. Zootecnia de precisão I. Título
CDD 636.4084 T758s
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
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DEDICATÓRIA
Dedicado ao Sr. Vanderlei Bressiani, falecido em 2012, grande empreendedor da suinocultura e incentivador deste trabalho.
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AGRADECIMENTOS
No desenvolvimento deste trabalho, tive a honra de contar com a colaboração de inúmeras pessoas as quais tenho a maior gratidão.
Inicialmente gostaria de agradecer ao Sr. Paulo Cesar Michelone, grande amigo, que abriu as portas para o ingresso no fascinante mundo da ciência com seu olhar crítico e sempre buscando a quebra de paradigmas que norteou o desenvolvimento deste trabalho.
À professora Késia Oliveira da Silva Miranda por me receber como seu orientando, apoiando meus estudos e transmitindo sua experiência e conhecimento durante esses anos de dedicação.
Ao Professor Jarbas Honório de Mirada, pela atenção e amizade em todos os momentos.
A todos os companheiros do PPG em Física do Ambiente Agrícola, e os amigos do NUPEA, que como uma equipe sempre estavam prontos a colaborar na realização dos experimentos com grande camaradagem.
Aos Professores Iran José Oliveira da Silva, Jose Paulo Molin, Jarbas Honório de Miranda, Quirijn de Jong Van Lier, Sérgio Oliveira Moraes e Sônia Maria de Stefano Piedade pelos conhecimentos transmitidos em suas magistrais aulas, ampliando os horizontes de meus conhecimentos e de minhas ações.
Aos senhores Renato Ficher e Paulo Antonio Michelone, juntamente com os diretores da Agropecuária Bressiani, por acolherem este projeto na Granja Querência e pela dedicação e parceria prestada em todos os momentos.
Ao senhor Adriano Michelone e Dona Rosa Yguchi Suko por abrirem as portas da Granja Mamy no início do desenvolvimento deste projeto.
Aos Amigos Rosangela F. Santos, Roberto F. Santos e Celso de Almeida pelo apoio durante os experimentos.
Aos amigos e colegas de trabalho, Mauro Tomazela, Anderson Luiz de Souza, Marcelo José Simonetti, Sandra Mauren Ell, Marcos Lopes, Rosirlei Clarete Batista Pavão, Orlando Homen de Mello, José Luiz Antunes de Almeida, Arnaldo Gonçalves, Otilia Tomazela, Donizeti Leite, Luis Gustavo de Mello Paracêncio, Osvaldo D'Estefano Rosica, Edson Ferreira Portela, Nelson Guerra, José Antonio Campos Badin, Olavo Felter Júnior, Eik Tenório, Eliana Teodoro dos Santos, Eoná Moro Ribeiro, Fábio Augusto Nogueira; Flávio Isaac, Maria das Dores Boscariol, Moacir Tomazela, Nádia Marcuz, Michele da Rocha Moreira Mathias, Thiago Ap. Vicentin, Volney Mattos de Oliveira, Alaor Schultz Junior, Dirceu Roque Paris, Fernando Ferraz Casemiro, Heider Ramon de
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Campos Silva, Sérgio Soares, Vanderlei de Jesus Miranda pelo apoio amizade e contribuições técnicas.
Em especial gostaria de agradecer ao Sr. Felipe Augusto Barnabé, jovem que tive a oportunidade de ser seu professor, que com sua dedicação, conhecimento técnico e boa vontade, me ajudou nas mais diversas situações, sem medir esforços para o desenvolvimento deste trabalho, tornando-se um grande amigo e um mestre para mim.
Por fim a minha família, que considero sem igual, aos meus pais Antenor e Rute os quais me apoiam de forma incondicional. À minha esposa Daniela pelo amor, carinho e dedicação e as minhas filhas Lara e Mariana que dão alegria e força em minha vida para superar todas as dificuldades.
Gostaria de agradecer a Deus, pela minha família e pela grande proteção em minhas infinitas horas de direção nas estradas, permitindo que sempre pudesse retornar ao meu lar com saúde para receber o carinho e o amor de meus familiares.
O meu muito obrigado a todos!
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"Inovação é o que distingue um líder de um seguidor."
Steve Jobs
"O único lugar aonde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário."
Albert Einstein
“As ideias não colocadas em prática inibem nosso desenvolvimento, que se definha aos
poucos nos levando à inércia do comodismo, pela decepção da não concepção."
Ivan Teorilang
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SUMÁRIO
ABSTRACT .................................................................................................................. 13
LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................................. 15
LISTA DE TABELAS .............................................................................................................................. 19
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 23
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 27
2.1 Automação ............................................................................................................................ 27
2.1.1 Principais elementos de um sistema de automação ....................................................... 28
2.1.2 Sistemas RFID ...................................................................................................................... 33
2.1.2.1 Aplicação dos sistemas RFID ............................................................................................. 36
2.1.3 Tecnologia disponível para automação da suinocultura e equipamentos .................... 38
2.1.4 Processo de nutrição ideal para gestação ........................................................................ 45
2.1.5 Bem-estar animal ................................................................................................................. 47
2.1.6 Desenvolvimento do produto .............................................................................................. 51
2.1.6.1 Método de Análise e Solução de Problemas (MASP) ..................................................... 53
2.2 Material e Métodos ............................................................................................................... 54
2.2.1 Área experimental e descrição das etapas ....................................................................... 54
2.2.1.1 Etapa 1................................................................................................................................... 55
2.2.1.2 Etapa 2................................................................................................................................... 58
2.2.1.3 Etapa 3................................................................................................................................... 60
2.2.1.4 Etapa 4................................................................................................................................... 62
2.2.1.5 Etapa 5................................................................................................................................... 64
2.3 Resultados e Discussão ...................................................................................................... 71
2.3.1 Etapa 1................................................................................................................................... 71
2.3.2 Etapa 2................................................................................................................................... 73
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2.3.3 Etapas 3 e 4 .......................................................................................................................... 83
2.3.4 Etapa 5 ................................................................................................................................... 86
3 CONCLUSÕES ................................................................................................ 107
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 109
ANEXOS .................................................................................................................... 115
ANEXO A: Esquemas dos módulos de controle do primeiro sistema de automação .. 116
ANEXO B: Programa do cocho dos primeiro sistema de automação .......................... 121
ANEXO C: Programa supervisório do segundo sistema de automação ................................. 147
ANEXO D: Programa do CL segundo sistema de automação .................................... 165
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RESUMO
Sistema automatizado de alimentação individualizada para suínos visando rastreabilidade
Nas granjas comerciais fatores como a ambiência e o bem-estar animal são objetivos desejáveis. O estudo realizado objetivou a construção de um sistema de alimentação automática acionado por Identificação por Rádio Frequência, para processos de criação intensivos e extensivos. Para tal, foi necessário desenvolver a configuração de seu layout considerando aspectos importantes tais como: formato do alimentador, número de animais atendidos, instalação fixa ou móvel, tipo de acesso, programação de horários de alimentação e bem-estar animal. O desenvolvimento do layout passou por processo criativo em experimentos práticos para sua definição, proporcionando confiabilidade ao produtor e funcionamento operacional para permitir rastreabilidade de dados gerados pelo processo de alimentação. Para levantamento de parâmetros para o projeto do alimentador, foram utilizados conceitos de mecatrônica e zootecnia de precisão. Os experimentos ocorreram em duas granjas comerciais do interior de São Paulo, em piquetes nos quais foram introduzidos seis animais por doze dias de observação, em um novo ambiente, proporcionando-lhes condições de se moldar a forma com que melhor se adaptaria ao sistema de alimentação. No primeiro experimento o procedimento para a utilização dos alimentadores foi inicialmente seis baias para a entrada dos animais. Os animais receberam ração no momento da entrada às baias por meio de sistema de liberação por cabos. Os animais que já vinham de um sistema de produção confinado ficavam dentro das baias e se alimentaram apenas uma vez ao dia no mesmo horário do manejo da granja. No segundo experimento houve uma interação entre os animais e a proposta de layout do alimentador avaliado. Estereótipos quase não foram observados, totalizando somente 0,45% dos comportamentos totais, indicando um baixo nível de stress. Interações agressivas também não foram significativas 0,90%, ocorrendo somente nos primeiros dias. Os experimentos mostraram como é complexa a introdução de um sistema de automação, pois há aspectos que só podem ser verificados na prática, pois o animal se comporta com individualidade. O layout final foi definido com o uso de dois cochos e proteção para metade do corpo do animal. A automação do sistema foi desenvolvida, a principio, com um sistema de placas microprocessadas, onde dois módulos sendo um de controle e outro de comando que eram interligados por rede protocolo Zigbee, o seu sistema de pesagem atingiu precisão de 0,29g, porém houve muitas falhas em sua execução em campo sendo este sistema desqualificado. Um novo sistema de automação foi desenvolvido com o uso de um controlador lógico programável e nesse caso, o sistema de pesagem atingiu precisão de 0,06g, e não apresentou falhas sendo adotado pelo projeto.
Palavra-chave: Automação; Zootecnia de Precisão; Bem-estar animal
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ABSTRACT
Automated system for individualized feeding to swine aiming traceability
In commercial farms some factors as ambience and animal welfare are desirable targets. The study performed aimed to build a system of automatic feeding triggered by radio frequency Identification for intensive and extensive breeding processes. For this, it was necessary to develop the configuration of your layout considering important aspects such as feeder format, number of animals under feeding, fixed or mobile instalation, type of access, feeding scheduling and animal welfare. The layout development passed by a creative process in practical experiments in order to get its definition and finally to acomplish breader reliability and good operational functioning that allow traceability of data generated by the feeding process. To rising parameters for the design of the feeder were used concepts of mechatronics and zootechnics. The experiments took place in two commercial granges in the interior of São Paulo state, in confined paddocks in which six animals were introduced by twelve days of observation and control, in a new ambience, providing them a position to shape the way that best adapt to the supply feeding system. In the first experiment the procedure for using the feeders was initially six bays for the entrance of the animals. The animals were fed at the entry of the track via a cable release system. The animals that were already in a production system were confined within the stalls and fed only once a day at the same time choiced by the management of the grange. In the second experiment there was an interaction between the animals and the proposed layout feeder evaluated. Stereotypes were not observed and checked only around 0.45% of the total behaviors, indicating a low stress level. Aggressive interactions were not significant (around 0.90%), occurring only in the early days. The experiments showed how the introduction of a complex automation system, because there are aspects that can only be verified in practice because the animal behaves with individuality. The final layout is defined using two half troughs and protection for the half animal's body. The automation systems was developed, at first, with a system of microprocessor cards, where two modules being a control and other system command were interconnected by network Zigbee protocol, your weighing system reached precision of 0.29 g, but there were many flaws in its execution in this field being disqualified system. A new automation system was developed using a programmable logic controller and in that case, the weighing system has reached accuracy of 0.06 g, and had not been adopted by the fault design.
Keyword: Automation; Precision Animal Science; Animal Welfare
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Conectores DB 25 (25 pinos) e DB 9 (9 pinos) ...................................................... 32
Figura 2 - Módulo ZigBee (MESSIAS, 2008) ............................................................................ 33
Figura 3 -- Tags de RFID de diversos fabricantes ................................................................... 34
Figura 4 - Protótipo medição automatizada de espessura sobre bacon (BFL-ON- LINE.DE, 1999) ............................................................................................................................. 39
Figura 5 - Pesquisas na Bayerisches Staatsministerium für Ernährung (LfL, 2008) ........... 39
Figura 6 - Sistema Calan Cate (HERSOM e WAHRMUND, 2009) ....................................... 40
Figura 7 - Comedouro eletrônico para cavalos (Marc Sistem, 2012) .................................... 40
Figura 8 - Comedouros tipo Cone de diversos fabricantes .................................................... 41
Figura 9 - Comedouros de diversos fabricantes ...................................................................... 41
Figura 10 - Equipamentos para disposição de ração em sistema de alçapão .................... 42
Figura 11 - Equipamento programável para disposição de ração em sistema de alçapão
(RUPOMAQ. AVI, 2012) .............................................................................................................. 42
Figura 12 - Comedouros para gestação de diversos fabricantes .......................................... 43
Figura 13 - Sistema de alimentação de suínos com ração líquida (HIDROMIX, 2012) ...... 44
Figura 14 - Instalações com sistema de alimentação de ração líquida (HIDROMIX, 2012) ........................................................................................................................................................ 44
Figura 15 - a) Vista superior do equipamento; b) Animal empurrando a portinhola de entrada; c) Vista do cocho lateral e do animal abrindo a portinhola de saída; d) Animal usando coleira com o tag de RFID (VARKENS HACKEN COMPUTERSYSTEEM, 2012)45
Figura 16 - Modelo de IIDA (IIDa,1995, p. 359) ....................................................................... 52
Figura 17 - Layout do primeiro experimento ............................................................................. 56
Figura 18 – a) e b) Visão frontal dos piquetes construídos para o experimento, c) Visão
traseira dos piquetes, d), e) e f) Detalhes construtivos ........................................................... 57
Figura 19 - a) e b) Visão de diferentes ângulos do alimentador do experimento. c) Visão traseira do alimentador. d) Sistema acionado por cabos do fundo do compartimento ....... 58
Figura 20 - Layout do segundo experimento ............................................................................ 59
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Figura 21 - Montagem do segundo experimento: a) Montagem da cerca elétrica; b) Fixação da gaiola; c) Montagem de bebedouro; d) Instrumentação para análise bioclimática ....................................................................................................................................59
Figura 22 - Protótipo digital ou digital mock-up do alimentador .............................................61
Figura 23 - Vista explodida do alimentador com detalhamentos ...........................................62
Figura 24 - Lógica de funcionamento do sistema de alimentação ........................................65
Figura 25 - Validação de balanças .............................................................................................66
Figura 26 - Bancada de testes para o primeiro sistema de automação................................68
Figura 27 - Imagem do sistema supervisório de controle de alimentação dos animais .....69
Figura 28 - Imagens do compilador Delphi 7 ............................................................................70
Figura 29 - Tela de cadastro sistema supervisório para controle alimentação dos animais ........................................................................................................................................................70
Figura 30 - a) Visão do alimentador com cobertura. b) Animais utilizando o sombreamento da cobertura do conjunto de baias dos alimentadores c) e d) Animais explorando o piquete. e) Portão de acesso ao piquete f) Conflito entre os animais para acesso a alimentação com a restrição do número de baias ...................................................................72
Figura 31 - a) Retirada da cerca elétrica próxima ao bebedouro; b) Fixação do cocho; c)
Animais pastando; d) Cocho inapropriado ................................................................................74
Figura 32 - Manejo para adaptação dos animais ao sistema .................................................75
Figura 33 - Adaptação dos animais ao sistema e montagem do sistema de automação ..76
Figura 34 - Detalhes segundo protótipo ....................................................................................76
Figura 35 - Variação da temperatura média diária nas áreas de sol e de sombra ..............77
Figura 36 - Variação da temperatura média horária nas áreas de sol e de sombra ...........78
Figura 37 - Variação média horária da temperatura de globo negro nas áreas de sol e de
sombra ...........................................................................................................................................78
Figura 38 - Layout final do alimentador .....................................................................................82
Figura 39 - Sistema de rosca transportadora na horizontal....................................................83
Figura 40 - Silo em formato de cunha .......................................................................................84
Figura 41 - Montagem das células de carga ............................................................................84
Figura 42 - Vias de distribuição de ração e montagem dos cochos ......................................85
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Figura 43 - Suportes de fixação e regulagem .......................................................................... 85
Figura 44 - Estrutura mecânica do sistema de alimentação .................................................. 86
Figura 45 - A direita o primeiro módulo (M1) e a esquerda o segundo módulo (M2) ......... 88
Figura 46 - Placa IHM do primeiro ............................................................................................. 88
Figura 47 - Placa principal da central ........................................................................................ 89
Figura 48 - Placa principal do cocho.......................................................................................... 90
Figura 49 - Módulo de comunicação do cocho ........................................................................ 90
Figura 50 - Sistema de automação concluído .......................................................................... 91
Figura 51 - Diagrama de Ishikawa - Travamento do sistema na troca de dados entre os módulos M1 e M2 ......................................................................................................................... 93
Figura 52 - Diagrama de Ishikawa - Perda de dados para rastreabilidade .......................... 95
Figura 53 - Diagrama de Ishikawa – Erro de pesagem. .......................................................... 97
Figura 54 - Diagrama de Ishikawa – Queima de componentes ............................................. 98
Figura 55 - Componentes queimados e falta de qualidade na confecção ........................... 98
Figura 56 - Equipamento desenvolvido que faz a interface entre o modulo M2 e o programa supervisório ................................................................................................................. 99
Figura 57 - Diagrama de Ishikawa – Falha na troca de dados e travamento do sistema .. 99
Figura 58 - Aranha dentro de equipamento eletrônico .......................................................... 101
Figura 59 - Animais testando o alimentador ........................................................................... 102
Figura 60 - Animais testando o alimentador e ao fundo animais em busca de alimento em
baia convencional ....................................................................................................................... 102
Figura 61 - Aceite do animal ao sistema do alimentador ...................................................... 102
Figura 62 – CL montado no Painel do segundo sistema de automação ............................ 104
Figura 63 – Segundo sistema de automação em bancada de teste ................................... 104
Figura 64 - Ajuste da balança é feito pelo programa do CL ................................................. 106
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Análise bioclimática, valores médios diários das variáveis ambientais no piquete em área de sombra e de sol ......................................................................................... 77
Tabela 2 - Análise comportamental dos animais no experimento ......................................... 79
Tabela 3 - Posturas associadas aos comportamentos ........................................................... 80
Tabela 4 – Falhas no teste de bancada do primeiro sistema de automação ....................... 93
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
CAD - Coleta Automática de Dados
CP - Controlador Lógico Programado, conhecido como CLP
CPU - Unidade Central de Processamento
EIA 232 - Sigla que substituiu RS na década de 90
EU - União Européia
FAL - Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft
fdp - função de densidade de probabilidade
GHhz - Gigahertz
HF - Tecnologia de Frequência
IFF - Identify Friend or Foe
ISO - International Organization for Standardization
IT -Sistema de Identificação
KHz - Kilohertz
MASP - Método de Análise e Solução de Problemas
MHhz - Megahertz
MIT - Massachusets Institute of Tecnology
MSP - Método de Solução de Problemas
NEMA - National Electrical Manufactures Association
NUPEA - Núcleo de Pesquisa Ambiência Animal
OMC - Organização Mundial de Comércio
PDCA -PLAN. DO. CHECK. ACT -Planejar. Executar. Verificar. Atuar
RF - Rádio Frequência
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RFID - Radio Frequency Identification
RS - Recommendaed Standard
RS 232 - protocolo utilizado pelos sensores
TAGs - dispositivos usados para identificação e rastreamento
TQC - Controle da Qualidade Total
UHF - Ultra Hight Frequency
Wi-Fi - Wi-Fi Alliance tecnologia IEEE 802.11
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1 INTRODUÇÃO
Atualmente vivencia-se um cenário de rápidas mudanças, onde a
concorrência se torna cada vez mais acirrada. O consumidor é cada vez mais
exigente em relação ao custo e a qualidade do produto e dos serviços. O mercado
global impõe diretrizes de forma imperativa, e a informação ganha grande
importância como instrumento de competitividade. Dentro deste cenário, o uso de
tecnologias de automação, aliadas a ferramentas de rastreabilidade e
gerenciamento, se tornam essenciais para atender às novas exigências do
mercado.
A evolução dos negócios exige um tratamento prioritário no que diz
respeito às informações, uma vez que estas são apontadas como uma estratégia
competitiva e por meio delas, as empresas têm condições de ganhar mercado e
ocupar posições importantes na economia. A crescente utilização das novas
tecnologias de informação e a aplicação de sistemas de informação nas
organizações se deve ao grande desenvolvimento tecnológico (HEINZMANN,
2004).
O controle de zoonoses, o bem estar animal e outros aspectos ligados a
produtos alimentares, vem se tornando fatores decisivos para o comércio
internacional. Garantindo que as exigências sejam respeitadas, a Organização
Mundial do Comércio (OMC) impõem que qualquer ação se baseie em normas
internacionais ou, quando isso não acontece, que essas medidas sejam
fundamentadas nos conhecimentos científicos. (LIVRO BRANCO, 2008).
As propriedades rurais de suinocultura vêm desenvolvendo seu processo
de produção visando à melhoria dos índices zootécnicos e de melhores técnicas
de manejo para se adequar a nova realidade imposta pelo mercado.
No mercado de equipamentos para suinocultura são encontrados alguns
sistemas de alimentação que proporcionam de forma confiável a disponibilidade
de alimento aos animais, porém não há um controle individualizado para a correta
24
alimentação em cada fase de sua vida, nem a geração de dados que permitam o
gerenciamento e a rastreabilidade.
Atendendo à demanda do mercado em se fazer uma nutrição ideal para um
grande número de animais em um curto espaço de tempo de uma unidade de
produção de suíno, buscou-se elaborar um equipamento que, lançando mão de
tecnologias avançadas nas áreas de mecatrônica e automação, permitisse a
elaboração de um processo de nutrição, atendendo aos quesitos de zootecnia
para as fases de gestação, onde são necessários diferentes níveis de restrição
alimentar para que o animal possa expressar todo seu potencial produtivo.
No mercado atual, os equipamentos permitem o trato pela média de
necessidades do grupo ou pelo tempo de gestação de cada indivíduo, o que
provoca, na maioria das vezes, uma subnutrição para parte do grupo ou
supernutrição para outra parte, não permitindo a alimentação ideal e
individualizada para cada animal.
A automação está relacionada a equipamentos que controlam processos
ou plantas. Controle é a aplicação de uma ação pré-planejada para que aquilo
que se considera como objeto de controle atinja certo objetivo (MIYAGI, 1996).
O equipamento, objeto deste trabalho, busca atender o controle
individualizado da nutrição animal, bem como sua rastreabilidade no período de
gestação. Pretende promover, dessa forma, um índice de precisão maior na
nutrição fornecida, gerando maior produtividade e melhora na qualidade da prole,
que nascerá mais uniforme.
O controle da nutrição gerado pelo equipamento poderá permitir maior
conforto e bem estar animal, devido à ausência de fome e deficiência alimentar,
uma vez que seu uso dispensa a contenção das matrizes em gaiolas individuais,
propiciando liberdade de movimento e menos stress por não ter que disputar
alimento com outros animais. O animal teria a liberdade de se alimentar diversas
vezes ao dia, não ficando restrito a um ou dois tratos diários como é feito
atualmente.
25
O desafio deste projeto é a criação de um sistema de alimentação de
suínos, configurável para o trato individual do animal, com a geração e coleta de
dados para rastreabilidade e gerenciamento do processo, utilizando conceitos de
automação.
A rastreabilidade neste processo é fundamental, pois além de ser uma das
exigências dos grandes mercados consumidores internacionais, também é
fundamental para o controle econômico da produção, e possibilita o
gerenciamento dos índices zootécnicos durante o processo de gestação.
Um aspecto relevante é que a rastreabilidade supre o controle de mão de
obra especializada que é em número deficiente na suinocultura e que
normalmente apresenta falhas. Com a rastreabilidade é possível o monitoramento
da granja à distância, podendo obter-se relatórios individualizados de cada animal
e propor ações corretivas em tempo real. Esta ferramenta auxilia na deficiência de
mão de obra em fins de semana e/ou feriados, onde o número de funcionários é
reduzido.
O projeto incorpora os conceitos de desenvolvimento do produto,
levantando os parâmetros, criando critérios para sua validação, buscando
alternativa e inovação para a solução dos problemas identificados para a
confiabilidade do sistema.
O uso da tecnologia de identificação por radiofrequência ou RFID (Radio
Frequency Identification) permite esta identificação individual do animal e
possibilita que uma interface digital acione outros dispositivos analógicos e digitais
interligados por um controlador programável que é um equipamento eletrônico
digital com hardware e software compatíveis com aplicações a automação do
processo. Os dados gerados pela presença do animal durante a sua alimentação
ficam armazenados em um banco de dados gerando a rastreabilidade para amplo
gerenciamento do processo.
O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento e implantação de
um sistema de automação para a alimentação de suínos configurável para o trato
26
individual do animal, com a geração e coleta de dados para rastreabilidade e
gerenciamento do processo.
Quanto aos objetivos específicos buscou-se:
Projetar um sistema de alimentação utilizando tecnologia de automação
e controle individual; e
Avaliar a eficiência do sistema de automação para a alimentação de
suínos com o uso da identificação eletrônica como mecanismo de
acionamento e rastreabilidade do processo e no bem estar animal.
27
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Automação
A automação pode ser definida como um conjunto de técnicas destinadas a
tornar automáticos vários processos, substituindo o trabalho muscular e mental do
homem por equipamentos diversos. O conceito de automação varia com o
ambiente e experiência da pessoa envolvida. (SILVEIRA & SANTOS 2007)
O conceito de automação inclui a idéia de usar a potência elétrica ou
mecânica para acionar algum tipo de máquina. Porem deve ser acrescentando à
máquina algum tipo de inteligência para que ela execute sua tarefa de modo mais
eficiente e com vantagens econômicas e de segurança. (JÚNIOR, 2006)
A maioria dos sistemas de automação é composta por controladores
programáveis que leem os sinais dos sensores e controlam o funcionamento dos
atuadores.
A produtividade, qualidade e segurança em um processo são os principais
benefícios da automação. Em um sistema típico, toda informação dos sensores é
concentrada em um controlador programável, o qual de acordo com o programa
em memória define o estado dos atuadores.
Os sistemas de automação permitem a conexão de um sistema de
supervisão e controle com sistemas gerenciais. Esta conectividade permite o
compartilhamento de dados importantes da operação diária dos processos,
contribuindo para uma maior agilidade do processo decisório, rastreabilidade e
maior confiabilidade dos dados que suportam as decisões dentro da empresa
para assim melhorar a produtividade.
28
2.1.1 Principais elementos de um sistema de automação
O processo de automação envolve uma série de componentes e
equipamentos que visam possibilitar a execução de uma série de eventos
predeterminados sem a interferência externa. Estes componentes e
equipamentos são: os atuadores, transdutores e sensores; o controlador
programável e o sistema RFID, apresentados a seguir.
a) Atuadores, transdutores e sensores
Os atuadores ou dispositivos de saída são elementos de campo utilizados
para executar as instruções de controle. São dispositivos a serem acionados para
executarem uma determinada ação, definida pelo sistema de controle e podem
ser magnéticos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos ou de acionamento misto.
Os transdutores são dispositivos que transmitem sinais sob uma forma de
energia de um sistema à outro..
O sinal analógico é aquele que representa de forma contínua uma
determinada faixa de valores da grandeza física como, por exemplo, a pressão,
temperatura etc.
O sinal digital é aquele onde somente dois valores são representados por 0
e 1.
Os sensores são elementos de campo que agem como coletores de dados
do controlador programável. São definidos como dispositivos sensíveis a
fenômenos físicos, tais como: temperatura, umidade, luz, pressão etc. Por meio
desta sensibilidade os sensores enviam um sinal, geralmente de natureza elétrica,
para os dispositivos de controle.
b) Controlador programável
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O controlador programável pode ser definido como um dispositivo utilizado
para controle de sistemas automatizados, o qual é capaz de armazenar instruções
para implementação de funções de controle, além de realizar operações lógicas e
aritméticas, manipulação de dados e comunicação em rede (GEORGINI, 2003).
Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), o
Controlador Programável é um equipamento eletrônico digital com hardware e
software compatíveis com aplicações industriais. Segundo a NEMA (National
Electrical Manufactures Association), é um aparelho eletrônico digital que utiliza
uma memória programável para armazenar internamente instruções e para
implementar funções específicas, tais como lógica, sequenciamento,
temporização, contagem e aritmética, controlando, por meio de módulos de
entradas e saídas, vários tipos de máquinas ou processos.
O Controlador Programável foi desenvolvido na empresa General Motors,
em 1968, devido à grande dificuldade de mudar a lógica de controle dos painéis
de comando. Tais mudanças implicavam em altos gastos de tempo e dinheiro.
Sob a liderança do engenheiro Richard Morley, elaborou-se uma especificação
que refletia as necessidades de muitos usuários de circuitos e relés, sendo hoje
utilizado em grande parte dos sistemas automatizados.
Os sinais de entrada e saída dos CPs podem ser digitais ou analógicos.
Existem diversos tipos de módulos de entrada e saída que se adéquam às
necessidades do sistema a ser controlado. Os módulos de entradas e saídas são
compostos por grupos de bits, associados em conjunto de 8 bits (1 byte) ou
conjunto de 16 bits, de acordo com o tipo da Unidade Central de Processamento
(CPU). As entradas analógicas são módulos conversores A/D, que convertem um
sinal de entrada em um valor digital, normalmente de 12 bits (4096 combinações).
As saídas analógicas são módulos conversores D/A, ou seja, um valor binário é
transformado em um sinal analógico.
Os sinais dos sensores são aplicados às entradas do controlador e a cada
ciclo (varredura) todos esses sinais são lidos e transferidos para a unidade de
memória interna denominada memória imagem de entrada. Estes sinais são
30
associados entre si e aos sinais internos. Ao término do ciclo de varredura, os
resultados são transferidos à memória imagem de saída e então aplicados aos
terminais de saída.
A flexibilidade dos CPs é percebida neste momento, pois as alterações
lógicas podem ocorrer com grande facilidade, sem que sejam necessárias
alterações do hardware ou inclusão de componentes eletrônicos ou elétricos. Esta
é a principal característica dos sistemas de automação flexíveis e o que faz dos
CPs ferramentas de grande aplicação nas estruturas de automação.
c) Protocolos de comunicação
Segundo Bolzani (2004), protocolo é um conjunto de comunicações.que
seguem convenções que regulam o formato e o sincronismo da troca de
mensagens entre dois sistemas de comunicação.
Para Helb (1999) por protocolo de comunicação, entende-se um conjunto
de regras e convenções que permitem a conversação e troca de informação entre
sistemas. Isto significa que, conhecendo-se exatamente as regras e convenções
definidas num dado protocolo, a princípio pode-se construir um dispositivo capaz
de trocar informações usando aquele protocolo.
Com o uso de controladores lógicos a integração de dados pode ser
arquitetada em rede mediante protocolos de comunicação, que são definidos
como um padrão que especifica o formato de dados e as suas formas de
interação. Um protocolo determina como um programa deve preparar os dados
para serem enviados para o estágio seguinte do processo de comunicação.
Existem diversos protocolos de comunicação utilizados em redes
industriais para estabelecer a comunicação entre os equipamentos eletrônicos e
as máquinas, porém, cada tipo de equipamento utiliza um determinado protocolo
de comunicação. Por sua vez, cada protocolo utiliza um meio físico diferente para
a transmissão de sinais de comunicação.
31
De modo geral, utiliza-se como meio físico o cabo coaxial, o cabo de par
trançado, a fibra óptica e ondas eletromagnéticas (Wi-Fi). A escolha do
cabeamento define como os bits (para transmissão de sinais digitais) são
codificados e os dados, assim, transmitidos, devendo sua escolha ser ponderada
por parâmetros como extensão do barramento, velocidade de transmissão,
confiabilidade e resistência mecânica (LUGLI, 2010).
O meio físico constitui como os dados do processo são transferidos. São
caracterizados como a plataforma física utilizada pelos protocolos completos. De
ampla abrangência, os meios físicos podem também ser descritos por padrões
específicos para montagem de condutores e níveis elétricos, como RS-232, RS-
485, IEC 61158-2 e Ethernet.
Por RS-232 entende-se tratar de um padrão de nível físico para
comunicação voltado à transmissão serial de dados. A sigla RS significa
Recommended Standard (padrão recomendado). Foi criado no início dos anos 60,
tendo, na década de noventa, sua nomenclatura substituída por EIA-232. A
nomeação antiga do padrão, porém, ainda é a mais utilizada na prática.
Muitos sensores utilizam o protocolo RS-232 que define como devem ser
realizadas as ligações físicas entre dispositivos, os níveis de tensão utilizados, as
temporizações e funções dos sinais, determinando um conjunto de conceitos para
ligações elétricas e regras para transmissão. Tipicamente, o padrão é utilizado
para a comunicação entre dois dispositivos.
Por ser um padrão assíncrono, é responsabilidade do transmissor e do
receptor efetuarem controles de tempo para saber o instante no qual cada bit é
inicializado e finalizado. Na interface RS232 o nível lógico "1" corresponde à uma
tensão entre -3V e -12V e o nível lógico "0" à uma tensão entre 3V e 12V.
A taxa de transferência ou baud rate (velocidade com que os dados são
enviados através de um canal) é medida em transições elétricas por segundo. A
norma EIA 232 especifica uma taxa máxima de transferência de dados de 20.000
bits por segundo (o limite usual é de 19200 bps). Baud rates fixos não são
32
fornecidos pela norma. Contudo, os valores comumente usados são 300, 1200,
2400, 4800, 9600 e 19200 bps (CANZIAN, 2009):.
Os conectores para RS-232 são conhecidos como DB 25 e DB 9, podendo
ser visualizados a seguir conforme Figura 1:
Figura 1 - Conectores DB 25 (25 pinos) e DB 9 (9 pinos)
A criação de redes sem fios pode ser feita utilizando-se de uma grande
variedade de protocolos de radiofrequência (RF). Alguns desses protocolos são
propriedade de entidades independentes e outros são protocolos base, ou seja,
standard da indústria. O protocolo ZigBee, que é um standard da indústria para
a transmissão de dados, e o IEEE802.15.4, que é o protocolo base sobre o qual
foi desenvolvido o ZigBee. Este protocolo é uma alternativa de comunicação em
redes sem fio que não necessitam de soluções mais complexas para o seu
controle, ou seja, torna os custos de aquisição, instalação de equipamentos,
manutenção e mão de obra mais baratos. Trata-se, portanto de uma tecnologia
relativamente simples, que utiliza um protocolo de pacotes de dados com
características específicas, senso projetado para oferecer flexibilidade quanto aos
tipos de dispositivos que pode controlar (Figura 2)
33
Figura 2 - Módulo ZigBee (MESSIAS, 2008)
Para Teza (2002) o padrão ZigBee pode ser alimentado com pilhas
alcalinas comuns e a expectativa de duração das mesmas é superior a dois anos.
A tecnologia ZigBee permite o uso de fontes de energias renováveis como
eólica e solar, pois necessita de pouca energia para o seu próprio funcionamento
e de seus periféricos(MESSIAS, 2008).
Hoje o uso de diferentes protocolos não é mais um problema devido à
possibilidade de equipamentos de diferentes fabricantes comunicarem entre si,
também chamados de “protocolos abertos” ou mediante gateways.
2.1.2 Sistemas RFID
Historicamente a primeira implementação de um sistema RFID foi durante
a 2a Guerra Mundial. O sistema IFF – Identify Friend or Foe – consistia em um
transmissor de sinal e era montado nos aviões britânicos permitindo sua
identificação pelos radares britânicos em solo, desse modo distinguindo dos
aviões inimigos (RFID JOURNAL, 2008).
A tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID) tem um significado
conotado com sistemas para identificar e rastrear objetos tanto globalmente como
localmente de forma automática. Estabelecem a ligação com os sistemas IT que
anteriormente dependia da introdução manual de dados. Os sistemas RFID fazem
parte de um conjunto de tecnologias conhecidas por procedimentos Auto-ID de
34
identificação automática onde muitas organizações estão gradualmente
implantando nas suas cadeias de fornecimento. (NEVES, 2008)
A identificação por radiofrequência (RFID) é uma tecnologia em expansão
e está sendo adotada em grande parte dos setores produtivos. A adoção dessa
tecnologia de coleta automática de dados (CAD) foi recentemente reforçada pelo
estabelecimento de padrões, por normas do setor de varejo e do poder público,
pela melhoria do desempenho da tecnologia e pela diminuição dos custos de
implantação.
A nova tecnologia dispensa a leitura óptica, reconhecendo de uma só vez
todos os produtos que estão em um determinado ambiente.
Nascida nos laboratórios do Massachusets Institute of Techonology (MIT),
dos Estados Unidos, essa ideia começa a tomar forma no mundo prático por
iniciativa de grandes redes de varejo, do departamento de defesa norte americano
de empresas dos setores farmacêuticos e aeronáutico, nas encomendas
expressas e na rastreabilidade de animais.
Os sistemas RFID consistem em tags, leitores e software para
processamento dos dados. Normalmente, as tags são aplicadas nos itens, muitas
vezes como parte de uma etiqueta adesiva. As tags também podem ser
colocadas em encapsulamentos resistentes e em cartões de identificação,
pulseiras e brincos sendo estes muito usados na identificação animal. Os leitores
podem ser unidades autônomas sem intervenção humana (como portais),
integrados a um computador móvel para uso portátil ou a um CL que armazena as
informações referentes a leitura dos tags em um cartão de memória para posterior
coleta e análise (Figura 3).
Figura 3 -- Tags de RFID de diversos fabricantes
35
O leitor envia um sinal de rádio que é recebido por todas as tags presentes
no campo de ação e sintonizadas nessa frequência. As tags recebem o sinal por
suas antenas e respondem transmitindo os dados armazenados nelas. A tag pode
conter vários tipos de dados, entre eles números de série, instruções de
configuração, histórico de atividades (por exemplo, data da última vacinação de
um animal, o momento em que a tag passou por um determinado local, etc.), ou
até mesmo temperatura e outros dados fornecidos por sensores. O dispositivo de
leitura/gravação recebe o sinal da tag pela sua antena, decodifica-o e transfere os
dados para o sistema de computador através de uma conexão com ou sem fio
Os sistemas RFID variam em relação ao alcance e à frequência utilizada,
memória dos chips, segurança, tipo de dados coletados e outras características.
A tecnologia NFC – Near Field Communication – é uma interface de
comunicação sem fios para interações a curta distância. É descrita por NFCIP-1 e
padronizada por ISO 18092, ECMA 340, ETSI TS 102 190. Os dispositivos
descritos por NFCIP-2 são definidos por ISO 21481, ECMA 352 e ETSI TS 102
312 e além de serem compatíveis com os dispositivos NFCIP-1, segundo norma
ISO 14443 e 15693 (PAUS, 2007).
A frequência é o principal fator que determina o alcance de uma solução
RFID, a resistência a interferências e outros atributos de desempenho. A maioria
dos sistemas comerciais de RFID funciona na faixa de UHF (Ultra High
Frequency) entre 859 e 960 MHz ou de alta frequência (High Frequency - HF), a
13,56 MHz. Entre as outras frequências comuns de RFID estão 125 kHz (uma
frequência de pequeno alcance, usada muitas vezes na identificação de animais).
Nos Estados Unidos, a frequência de transmissão de 125 kHz é a mais comum,
embora algumas empresas ofereçam sistemas 134,2 kHz e interrogadores
compatíveis com a ISO 11784 e 11785 para identificação animal (RFID
JOURNAL, 2008). A frequência de 134,2KHz adotado como padrão internacional
para identificação animal, do tipo brinco, 430 MHz e 2,45 GHz, ambas usadas
para identificação à longa distância, muitas vezes com tags ativas (com sistema
36
composto de bateria e antena interna que envia o sinal até as leitoras) é de alto
custo.
O alcance de leitura de um sistema RFID, que é a distância a que uma
antena deve estar em relação à tag para ler as informações armazenadas no seu
chip,varia de alguns centímetros até dezenas de metros, dependendo da
frequência utilizada, da potência de saída e da sensibilidade direcional da antena.
A tecnologia HF é usada para aplicações de curta distância, podendo ser lida a
uma distância de até três metros. A tecnologia UHF proporciona uma distância de
20 metros ou mais dependendo do ambiente físico envolvido.
2.1.2.1 Aplicação dos sistemas RFID
A tecnologia RFID é utilizada em sistemas tais como os de centrais de
bloqueio de veículos, controles de acessos, passaportes e em vários produtos de
consumo (BITKOM, 2005).
O sistema RFID foi utilizado pela primeira vez para rastrear gado e
testados em vacas leiteiras para monitorar a saúde e ovulação. Foi também
usado em equinos para monitorar fraudes na gestão de puro-sangue. Em
pesquisas de conservação da vida selvagem, tags passivos foram utilizados em
peixes para monitoramento, uma prática que mais tarde foi feita em mamíferos,
répteis, anfíbios e outros animais. Etiquetas RFID também foram utilizadas para
estudar padrões de movimento e comportamento dos animais em seu habitat. Um
estudo envolvendo RFID implantado em pinguins, com dados coletados por data-
logger que registrou identidade animal, peso, tempo e direção de viagem cada
vez que um pinguim atravessa um portal de antenas de RFID.
As práticas de identificação de animais dentro dos diversos sistemas de
produção têm como objetivo principal possibilitar a coleta das informações
inerentes ao indivíduo e ao meio ambiente ao qual está inserido (KORTHALS et
al., 1992).
37
A técnica de identificação mais utilizada é a marcação no exterior do animal
que permite seu reconhecimento visual. Na suinocultura, as informações geradas
para identificação e rastreabilidade podem ter problemas tais como: mais de um
animal utilizando a mesma identificação; controle ineficaz das movimentações
entre os grupos; inconsistências nos dados de paternidade dos animais; bem
como nas mortes e, por fim, planilhas e relatórios manuais sem confiabilidade
(MALUCELLI, 2000). A adoção de sistema de RFID para rastreabilidade vem de
encontro para sanar estas dificuldades.
O sistema RFID permite a evolução da zootecnia de precisão, onde o
fabricante Digital Angel Corporation desenvolveu microchips RFID biossensor
passivo para determinar a temperatura do corpo do animal (subcutâneos) que
foram recentemente introduzidos no mercado. A empresa TekVet, que desenvolve
tecnologia para agricultura em parceria com a IBM, desenvolveu um sistema RFID
ativo de rastreamento de gado com frequência 418 MHz, RFID, onde os tags são
fixados nos ouvidos dos animais incorporando sensores de temperatura inserido
no canal do ouvido dos bovinos e a leitura pode ser feita por antenas de recepção
a uma distância de 300 a 500 metros, podendo se obter um monitoramento
instantâneo de cada animal e enviar as informações via satélite a qualquer
localidade do planeta.
A União Europeia, por meio da resolução CE Nº 820/97 exige que todo o
processo de produção da carne esteja inserido em um programa de identificação
e registro que possibilite o levantamento de todas as informações pertinentes ao
animal, desde o seu nascimento, até o consumo do produto final. Esta resolução
atinge tanto os produtores e as indústrias da Europa, quanto seus fornecedores
(IDEA, 2000). Devido a essa exigência estão sendo desenvolvidos sistemas que
permitam a identificação individual dos animais com total segurança e
possibilidade de recuperação das informações em tempo real (IDEA, 2000).
A utilização da tecnologia de identificação eletrônica de animais no Brasil
se encontra principalmente em empresas agropecuárias que estão fazendo uso
da técnica da implantação de microchips e leitura por um leitor de rádio
frequência. Empresas agropecuárias como “Fazendas reunidas Boi Gordo”
(FOLHA DE SÃO PAULO, 1997), e a “Zoonet” (O ESTADO DE SÃO PAULO,
38
1996), são pioneiras em nosso país na utilização de microchips para identificação
em animais de produção. Pesquisa elaborada em granja de suinocultura na região
de Salto no estado de São Paulo demonstra a eficiência do sistema RFID na
rastreabilidade no processo produtivo (SILVA & NÄÄS; 2006).
Teste realizado em frigorífico na região de Cabreúva estado de São Paulo
demonstrou que a utilização dos sistemas de RFID pode abranger toda cadeia
produtiva do agronegócio, onde mais de dezoito mil quilos de produtos foram
identificados com esta tecnologia, aumentando em quarenta e três por cento a
velocidade de controle e rastreabilidade do processo produtivo. (SABER
ELETRÔNICA ON-LINE, 2008)
O uso de banco de dados e tecnologias da informação em granjas de
suinocultura vem usando a tecnologia de RFID para monitoramento de índices
zootécnicos e homogeneização do plantel.
2.1.3 Tecnologia disponível para automação da suinocultura e equipamentos
Vários trabalhos já foram realizados com o intuito de automatizar sistemas
de alimentação para animais inseridos em um processo de produção em larga
escala.
Em 1999 na Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Instituto de
Tecnologia Industrial e Building Research foi criado um sistema de automação
para alimentação de suínos e medição por ultra-som e mecânica da espessura do
dorso do animal para verificar se a alimentação era suficiente ou deveria ser
alterada (Figura 4).
39
Figura 4 - Protótipo medição automatizada de espessura sobre bacon (BFL-ON- LINE.DE, 1999)
Na Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und
Forsten situada na Alemanha, outros projetos de alimentadores estão sendo
desenvolvidos desde 1992 para suínos, bovinos e ovinos A alimentação é
controlada em dosadores volumétricos de ração (para suínos a ração é líquida) e
liberada aos animais por um sistema de acionamento RFID (Figura 5).
Figura 5 - Pesquisas na Bayerisches Staatsministerium für Ernährung (LfL, 2008)
Outro sistema de alimentação para animais que é utilizado principalmente
para bovinos é o Calan Gate, que possibilita pesar os alimentos a serem
fornecidos e as sobras de cada animal, mediante controle eletrônico. (HERSOM e
WAHRMUND, 2009) (Figura 6).
40
Figura 6 - Sistema Calan Cate (HERSOM e WAHRMUND, 2009)
Um sistema muito interessante utilizado para equinos é fabricado pela Marc
Sistem, que desenvolveu um alimentador onde se pode programar o volume de
alimento a ser liberado ao animal, o horário a ser liberado e gravar a voz do
tratador chamando o animal no momento em que a ração é liberada (Figura 7).
Figura 7 - Comedouro eletrônico para cavalos (Marc Sistem, 2012)
41
Comercialmente no Brasil, os sistemas de alimentação para suínos são em
sua grande maioria compostos por mecanismos que disponibilizam alimento aos
animais sem nenhum tipo de controle, seja alimentar ou de rastreabilidade. Os
comedouros tipo cone são muito utilizados e permitem a disponibilidade constante
do alimento contido no interior do cone, e o volume a ser disponibilizado é
regulado pela altura do vão existente entre o cone e a base (Figura 8).
Figura 8 - Comedouros tipo Cone de diversos fabricantes
Existem outras configurações para os alimentadores de mercado
apresentando as mesmas características, permitindo a disponibilidade do
alimento ao animal sem exercer nenhum controle ou sua rastreabilidade (Figura
9).
Figura 9 - Comedouros de diversos fabricantes
42
Equipamentos para disposição de ração em sistema de alçapão também
estão disponíveis no mercado e distribuem a ração em cochos feitos no solo de
maneira uniforme para posteriormente ser aberto um alçapão dando acesso aos
animais ao alimento (Figura 10).
Figura 10 - Equipamentos para disposição de ração em sistema de alçapão
Nesta mesma linha de equipamento para disposição de ração em sistema
de alçapão a empresa RupoMaq, desenvolveu um silo móvel que deposita de
forma uniforme a ração em cochos feitos no solo sendo possível a sua
programação. Possui também um controlador que equaliza a velocidade em que o
silo está sendo empurrado com o volume de ração despejado (Figura 11).
Figura 11 - Equipamento programável para disposição de ração em sistema de alçapão (RUPOMAQ. AVI, 2012)
43
Para o período de gestação onde o animal tem restrições alimentares,
existem sistemas mais sofisticados, onde dosadores volumétricos (com volume
para um trato diário) após terem sido abastecidos manualmente ou
mecanicamente, liberam o alimento aos animais em uma determinada hora
programada ou por acionamento manual (Figura 12).
Figura 12 - Comedouros para gestação de diversos fabricantes
No mercado internacional a empresa “Big Dutchman” oferece um sistema
com um alto grau de sofisticação técnica para o trato de suínos com ração líquida,
com precisão de 1 kg a 100 gramas na dosagem da ração conforme
especificações do fabricante, porém de alto custo e sem exercer nenhum controle
de rastreabilidade individualizada do animal no processo. Este sistema ainda
necessita de mão de obra especializada para sua manutenção e correto
funcionamento (Figuras 13 e 14).
44
Figura 13 - Sistema de alimentação de suínos com ração líquida (HIDROMIX, 2012)
Figura 14 - Instalações com sistema de alimentação de ração líquida (HIDROMIX, 2012)
O uso do sistema RFID em sistemas de alimentação para suínos é
representado pela Varkens hacken computersysteem, empresa de origem
holandesa. O seu sistema é composto de uma portinhola que é aberta pelo suíno
a empurrando. Posteriormente o animal é identificado por um sistema RFID, a
ração é liberada em um cocho localizado lateralmente e após se alimentar o
animal com o focinho libera uma trava de outra portinhola. Com a liberação desta
trava a portinhola de entrada é aberta para a entrada de um novo animal (Figura
15).
45
Figura 15 - a) Vista superior do equipamento; b) Animal empurrando a portinhola de entrada; c) Vista do cocho lateral e do animal abrindo a portinhola de saída; d) Animal usando coleira com o tag de RFID (VARKENS HACKEN COMPUTERSYSTEEM, 2012)
Na observação do funcionamento do sistema pode-se notar que os animais
são de pequeno porte, não possuem brincos de identificação, não há registros
para a rastreabilidade e o alimento é dosado volumetricamente.
A suinocultura vem se modernizando e novos equipamentos e soluções se
fazem necessários para atender as novas legislações e gerar bem-estar animal.
2.1.4 Processo de nutrição ideal para gestação
O uso do Sistema de Alimentação por Rastreabilidade permitirá dividir a
nutrição de uma nutrição de uma matriz em cinco fases ideais e não mais em
duas como é feito na maioria das unidades de produção. Estas fases foram
identificadas mediante vivência em campo com produtores. (PANZARDI, 2009)
46
A primeira fase é compreendida na pré-cobertura (anterior à inseminação)
ou flusching, onde se objetiva um aumento no fornecimento de energia e proteína
para obter-se um alto índice de ovulação.
A ovulação é provocada por um aumento na concentração dos hormônios
HL e FSH. Este período, em primíparas (animais que nunca reproduziram)
normalmente é de 10 a 15 dias. Em multíparas (animais que já reproduziram) é de
2 a 5 dias. Neste caso é fundamental a possibilidade de alimentar os animais
individualmente, pois a diferença de score corporal pode determinar a
necessidade de alimento a ser fornecido para cada animal.
A segunda fase compreende da cobertura (inseminação) até 30 dias após.
Período onde os embriões são formados e suas respectivas nidações (fixação do
embrião na parede do útero), mecanismos fisiológicos que são prejudicados por
uma alta concentração de energia na dieta alimentar, exigindo um controle
absoluto para que se obtenha a menor perda possível de embriões gerados.
Como normalmente, em grandes unidades de produção, existe um alto
número de animais nestas condições de gestação, o controle individual de
alimentação possibilitado pelo equipamento permite maior sucesso na produção,
além de gerar economia de ração.
A terceira fase compreende dos 31 a 70 dias da gestação, onde já se tem
definido o número de embriões viáveis e fixados.
Dá-se então, uma fase onde a prioridade do controle e ajuste de
alimentação visa o acerto de score corporal para cada animal, procurando assim
criar uma uniformidade no plantel.
Esta uniformidade, somada à ausência de stress por fome ou qualquer
outro fator que gere desconforto ao animal, pode evitar a mumificação do feto,
aumentando o número de nascidos vivos.
A taxa de mortalidade observada na produção intensiva na Grã-Bretanha
vem sendo de 18,3% (BAXTER et al, 2012), na Inglaterra é de 9,6% (KILBRIDE et
al, 2012), na França 6,6% (GALLOIS et al, 2005) e de 7,2% no Brasil (ABRAHÃO
47
et al, 2004)]. Em trabalho apresentado por Furtado (2012), o baixo índice de
mortalidade, observado em seu estudo, é reflexo do manejo intenso de
assistência ao parto e aos lactentes, especialmente aos leitões pequenos.
A quarta fase compreende de 71 a 111 dias de gestação, período
extremamente importante para o resultado final de uma unidade de produção,
pois nesta fase se define o número de fibras musculares e o peso do leitão ao
nascimento, aumentando ou diminuindo a viabilidade e o desempenho dos leitões
por toda sua vida.
Por fim a quinta fase compreende dos 112 dias ao parto (114 dias), onde
se reduz a cada dia o fornecimento de alimento em 50% para que, no dia do
parto, a matriz esteja com o intestino limpo e apta ao trabalho de parto, evitando
natimortos intraparto.
Esta redução alimentar também provoca a cascata de hormônios
necessários ao parto (Prostaglandina, Prolactina e Ocitocina).
Todos estes benefícios justificam o desenvolvimento e implantação do
sistema de alimentação proposto.
2.1.5 Bem-estar animal
Nos últimos anos houve aumento significativo da produção animal, este
aumento de produção é uma tendência para países em desenvolvimento como o
Brasil, o que acarreta sistemas de criação cada vez mais intensivos (LIN et al.,
2006).
Os animais de produção têm necessidades comportamentais específicas e
são capazes de alterar seu comportamento para se adaptarem ao ambiente em
que vivem (BROOM, 1991; BROOM & MOLENTO, 2004). Em sistemas de
produção intensivo as alterações fisiológicas ou comportamentais são indicativos
de comprometimento do estado de bem-estar dos animais de produção
(MOLENTO,2005).
48
O bem-estar animal pode ser considerado uma demanda para que um
sistema seja defensável eticamente e aceitável socialmente e, segundo
WARRISS (2000), as pessoas desejam comer carne com "qualidade ética", isto é,
carne oriunda de animais que foram criados, tratados e abatidos em sistemas que
promovam o seu bem-estar, que sejam sustentáveis e ambientalmente corretos.
A União Europeia (EU) entende que há uma necessidade evidente de
debater a questão do bem-estar dos animais no contexto da Organização Mundial
de Comércio (OMC). As questões são reais, para produtores e consumidores, e a
OMC, na sua qualidade de principal organização comercial internacional, deve
estar preparada para abordar essas questões. Atendendo à inter-relação
existente entre as medidas de bem-estar dos animais e o comércio internacional
de produtos agrícolas e alimentares de origem animal, a DE considera que esta
questão deve ser abordada no contexto das negociações sobre agropecuária,
visando ao estabelecimento de um conjunto de normas que caracterize as
exigências sobre o bem-estar na exploração de animais domésticos,
caracterizando-se efetivamente as barreiras técnicas à comercialização.
Na União Europeia, uma questão polêmica que se coloca com frequência
cada vez maior na suinocultura, são as novas regulamentações sobre o bem-
estar, podendo apresentar impacto sobre a suinocultura brasileira à medida que
podem afetar as importações europeias de carne suína.
A proposta da Diretiva do Conselho COM (2001) 20 - CS-0039/2001
¬2001/0021(CNS) que altera a Diretiva 91/630/CE, com base nas disposições do
artigo 6°, tem os seguintes objetivos:
Proibir a utilização de celas individuais para as porcas e marrãs
prenhes, bem como a utilização de amarras;
Aumentar a área livre destinada às porcas e marrãs;
Permitir que as porcas e marrãs tenham acesso a materiais para
fuçar;
Elevar o nível de formação e a competência dos suinocultores e do
pessoal responsável pelos animais em relação às questões
relacionadas com a proteção; e
49
Solicitar novos pareceres científicos sobre certas questões do
domínio da suinocultura.
As normas referentes às matrizes dependem da sua fase no ciclo
reprodutivo, podem-se distinguir porcas em crescimento, secas e em gestação e
porcas em preparação para o parto ou em fase de parto e cria.
O alojamento das matrizes em crescimento, secas ou em gestação, deve
ser feito em grupo, em estabulação livre, para permitir um adequado contato
social. A partir de 01 de janeiro de 1996 foi proibido, através da diretiva europeia,
a construção ou reformas de instalações em que os animais sejam mantidos em
confinamento individual, através de celas individuais, coleiras ou cintas. O
alojamento individual nestas fases é apenas permitido antes da cobrição,
inseminação, ou para tratamento. Foi definido um período de transição para as
instalações já existentes, até 01 de janeiro de 2006.
As matrizes em preparação para o parto, ou durante a fase de parto e cria,
devem ser alojadas em maternidades que satisfaçam as necessidades da mãe e
dos leitões. A área de repouso da porca deve ser limpa, confortável e bem
drenada.
Segundo FRASER (1999), a maioria das tentativas dos cientistas de
conceituar o bem-estar animal resume-se em três questões principais:
Os animais devem sentir-se bem, não serem submetidos ao medo, à
dor ou estados desagradáveis de forma intensa ou prolongada;
Os animais devem funcionar bem, no sentido de saúde, crescimento
e funcionamento comportamental e fisiológico normal;
Os animais devem levar vida natural diante do desenvolvimento e do
uso de suas adaptações naturais.
Uma definição de bem-estar bastante utilizada atualmente foi estabelecida
pelo relatório de Brambell (1965), e revisado pelo Conselho de Bem-Estar de
Animais do Reino Unido -Farm Animal Welfare Council (FAWC, 1992), citada por
50
CHEVILLON (2000), na Inglaterra, mediante o reconhecimento das cinco
liberdades inerentes aos animais:
Primeira a liberdade fisiológica (ausência de fome e de sede),
Segunda a liberdade ambiental ( edificações adaptadas),
Terceira a liberdade sanitária (ausência de doenças e de fraturas),
Quarta a liberdade comportamental (possibilidade de exprimir
comportamentos normais),
Quinta a liberdade psicológica (ausência de medo e de ansiedade).
Pesquisas têm sido realizadas para o desenvolvimento de metodologias
que possam mensurar o bem-estar dos animais (PEREA et al., 1997; AKSIT et al.,
2006; LIN et al., 2006; ALVES, 2007). As avaliações podem ser feitas por meio de
medidas fisiológicas, tais como: o aumento da frequência cardíaca; o aumento da
atividade adrenal e da diminuição da resposta imunológica após algum desafio.
Com estas informações podem-se gerar indicadores do bem-estar dos animais
(BORGES, 2008). Mensurações comportamentais também possuem valor na
avaliação do bem-estar (BROOM & MOLENTO, 2004).
Como técnicas não invasivas, temos desde procedimentos para avaliação
endócrina, por novas metodologias (BORGES, 2008) e (PIZZUTTO et al., 2008),
estudos com vocalização e sua associação com enfermidades (RISI, 2010) e
(BARNABE, 2010), e de ruídos emitidos por um grupo de animais e a relação com
as variáveis ambientais; pela relação da temperatura superficial e outros
parâmetros não invasivos.
Alterações nas instalações rurais e novas propostas de manejo também
vêm de encontro à melhoria do bem estar animal. Existem propostas para o uso
de piquetes e baias com cantos arredondados e paredes fechadas para a
condução dos animais sem a geração de estresse.
Dessa forma, a avaliação do bem-estar animal na exploração agropecuária
pode envolver aspectos ligados às instalações, ao manejo e ao ambiente, tais
como a distribuição de água e de comida, existência de camas, possibilidade de
movimento, descanso, contato entre animais e reprodução, temperatura,
51
ventilação, luz, espaço disponível ou tipo de pavimento, sendo estas variáveis
estudadas pela zootecnia de precisão usando conceitos de monitorização
automática e contínua dos animais e dos processos físicos relacionados com a
utilização de instrumentação.
2.1.6 Desenvolvimento do produto
O processo de desenvolvimento de produto é uma atividade caracterizada
por um ciclo de projetar-construir-testar que faz uso intensivo do conhecimento
existente no setor de projetos. Uma parte dele está armazenada nos documentos
gerados no decorrer deste processo, são conhecimentos explícitos e já
dominados. Quando há novos parâmetros para um projeto onde não existe
conhecimentos explícitos e já dominados é necessário o desenvolvimento. A
primeira etapa no desenvolvimento de um novo produto é a concepção do
conceito do produto.
A análise de especificações, aplicação de soluções e sua avaliação, são as
etapas no desenvolvimento do produto final.
Na criação de um produto deve se preocupar para que sejam adequados
aos diversos níveis de usuários, como o cliente, os fornecedores, os produtores,
consumidores e a própria sociedade, em sua forma mais ampla. O designer deve
compreender a relação entre estes diversos usuários e antecipá-las no caso do
desenvolvimento de novos produtos. (MEDINA, 2001)
Designer é conceituado como o esforço intelectual para atender certas
exigências pelos melhores meios possíveis, podendo-se considerar também que
Design pode ser definido como a atividade onde são organizadas e planejadas as
características do produto, como a busca por soluções para aperfeiçoar o
desempenho funcional do produto e a sua melhor relação custo-benefício (PAHL
e BEITZ, 1988).
52
No modelo de IIDA (1995), o início do desenvolvimento de produtos ocorre
com uma ideia inicial em função de necessidades e oportunidades de mercado. A
partir do estabelecimento de especificações do produto, as alternativas são
formuladas e avaliadas. Um modelo ou digital mock-up é testado antes da
construção de um protótipo (Figura 16).
Ideia Inicial
Construção e Teste
do protótipo
Construção e Teste
do mock-up
Avaliação de
Alternativas
Formulação de
Alternativas
Especificações do
produto
Decorre de novas necessidades e
oportunidades.
Aplicação de critérios estabelecido
na fase 2.
Processo criativo, raciocínio intuitivo
ou associativo, isento de
julgamento.
Decorre da exigência do
consumidor , mercado, marketing e
recursos produtivos.
Modelo simplificado para analise de
configurações.
Verificação dos parâmetros
operacionais, desempenho,
segurança, manutenção e custos.
Fluxo de realimentação
Figura 16 - Modelo de IIDA (IIDa,1995, p. 359)
Para SLACK (1997) o inicio do desenvolvimento de um produto passa por
um cuidadoso processo de análise de conceitos e viabilidade. Incluindo a
elaboração de um projeto preliminar como apoio ao desenvolvimento.
53
2.1.6.1 Método de Análise e Solução de Problemas (MASP)
Segundo XAVIER (1998), ferramentas de qualidade basicamente
identificam a causa do problema e consequentemente sugerem uma ação de
bloqueio e solução dos problemas que afetam o desempenho e a confiabilidade
dos equipamentos, neste caso será abordado o método MASP.
O Método de Análise e Solução de Problemas, MASP, como é conhecido
no Brasil, foi desenvolvido a partir do método QC-Story que foi um
desdobramento e detalhamento do ciclo PDCA levado ao Japão a partir de 1950
por Deming e posteriormente por Juran(1995). No Brasil Vicente Falconi Campos,
que inseriu uma descrição do método em sua obra TQC Controle da Qualidade
Total no Estilo Japonês, denomina o método de MSP- Método de Solução de
Problemas.
A introdução do QC-Story na literatura feita por Campos (2004) apresenta
não somente apenas como um componente do Controle da Qualidade Total, mas
um movimento de proporções muito mais amplas. Este método se popularizou
como MASP - Método de Análise e Solução de Problemas.
O MASP indica como um problema deve ser resolvido e não como ele é
resolvido e por esse motivo é também definido como um modelo racional. Saindo
também da suposição de que toda solução há um custo associado, a solução que
se pretende descobrir é aquela que maximize os resultados, minimizando os
custos envolvidos.
O MASP é um método prescritivo, racional, estruturado e sistemático para
o desenvolvimento de um processo de melhoria num ambiente organizacional,
visando solução de problemas e obtenção de resultados otimizados. Para a
construção deste método segundo Jeremias (2010), foi necessário a aplicação de
um conceito, ciclo PDCA, para incorporar um conjunto de ideias relacionadas
dentro do próprio método.
54
O ciclo PDCA opera reconhecendo que problemas (oportunidades de
melhoria) em um processo, são determinados pela diferença entre necessidades
do cliente (Interno e/ou Externo) e o desempenho do processo.
Segundo Slack (1997), a natureza repetida e cíclica do melhoramento
contínuo pode ser resumida no ciclo PDCA. Sendo assim esta metodologia está
intimamente ligada ao entendimento do conceito de processo, sendo um caminho
para se atingir uma meta (CAMPOS. 2004).
O significado no idioma de origem do PDCA é: PLAN. DO. CHECK. ACT.
que significa. PLANEJAR. EXECUTAR. VERIFICAR, ATUAR.
Para NUNES (2010), o ciclo PDCA é uma sequência de passos utilizada
para controlar qualquer processo definido. É uma ferramenta de qualidade que
auxilia na organização do processo de implantação de melhorias, dando uma
diretriz para a condução de tais projetos.
2.2 Material e Métodos
2.2.1 Área experimental e descrição das etapas
A proposta para o desenvolvimento do protótipo de um alimentador teve
início em 2010, tendo como base inicial o protocolo do modelo IIDA. O modelo
IIDA, foi seguido para estabelecer especificações do produto para o
desenvolvimento do alimentador automático. Desta forma, permitindo o
levantamento de informações por um processo criativo e raciocínio intuitivo ou
associativo para: definir especificações do produto.
A condução da pesquisa foi dividida em 5 etapas, assim denominadas: 1)
Experimento 1, 2) Experimento 2 (com base nos fatos obtidos pelo Experimento
1), 3) Montagem do Digital MOCKP (protótipo digital), 4) Construção física do
equipamento e 5) Testes de automação (validação do equipamento).
55
A etapa 1 foi conduzida em uma granja comercial de produção de suínos
localizada no município de Monte Mor-SP, situada a 22°33' de Latitude Sul e a
47°11' de Longitude Oeste (Greenwich) e altitude média de 560 m.
A etapa 2 e parte do teste de automação foi feito em uma granja comercial
de produção de suínos localizada no município de Elias Fausto situada a 23°08'
de Latitude Sul e a 47°23' de Longitude Oeste (Greenwich) e altitude média de
517 m.
As etapas 3, 4 e parte do teste de automação foram feitos na FATEC Tatuí
- Prof. Wilson Roberto Ribeiro de Camargo, na cidade de Tatuí/SP.
2.2.1.1 Etapa 1
Os principais materiais utilizados nessa etapa foram:
Seis gaiolas de gestação;
Seis reservatórios com fundo deslizante;
Fio de nylon nº 90;
Arame de aço liso para cerca.
O experimento foi estruturado em um piquete de dez metros de largura e
por 40 metros de comprimento, montado especialmente para o experimento,
totalizando 400 metros quadrados de área. No piquete foi construída uma área
sombreada de três metros de largura por seis metros de comprimento, totalizando
18 metros quadrados de área sombreada e sua localização foi em posição oposta
aos alimentadores com um ponto com bebedouro nas proximidades do
sombreamento, conforme layout (Figura 17).
56
Área sombreada
Ponto de
água
Ba
ias c
om
os
Alim
en
tad
ore
s
Co
be
rtu
ra
10
m
40 m
Figura 17 - Layout do primeiro experimento
A escolha de se construir um piquete para o experimento foi introduzir os
animais em um novo ambiente, proporcionando-lhes condições de se moldar a
forma com que melhor se adaptaria ao sistema de alimentação. Sendo este um
processo criativo, raciocínio intuitivo ou associativo (Modelo de IIDA) onde se
levantaria parâmetros para o desenvolvimento final do alimentador que pudesse
ser utilizado tanto em processos de produção intensivo como no extensivo.
O piquete foi cercado por fios de arame liso e com um fio eletrificado para
proteção da cerca e dos animais. Foram inseridos no piquete por dez dias, seis
animais para o experimento (Figura 18).
O planejamento do procedimento para a utilização dos alimentadores foi
estabelecido inicialmente com a liberação das seis baias para a entrada dos
animais. Estes animais estavam marcados e só teriam acesso à ração na hora
que eles entrassem nas baias em busca do alimento, sendo assim, haveria um
alimentador por matriz instalada no piquete do experimento.
O acionamento era realizado por cabos que deslocavam uma chapa no
fundo do reservatório de ração. O reservatório era dividido em dois
compartimentos permitindo a liberação do alimento em até duas vezes, sendo o
volume total de ração de dois quilos diários, seguindo os procedimentos
estabelecidos no trato dos animais de seus proprietários (Figura 19).
57
Figura 18 – a) e b) Visão frontal dos piquetes construídos para o experimento, c) Visão traseira dos piquetes, d), e) e f) Detalhes construtivos
O uso do formato tradicional de baia de contenção (gaiola) foi devido ao
grande número de equipamento existentes nas granjas e pensado na
possibilidade de se criar uma alternativa de automação, utilizando estes
dispositivos, viabilizando a sua aceitação pelo produtor e o custo final do
equipamento.
Posteriormente o número de alimentadores foi sendo restringido, até só
restar uma baia disponível para a alimentação para seis matrizes. A utilização dos
alimentadores foi feita inicialmente com a liberação das seis baias para a entrada
de seis animais e posteriormente o número de alimentadores foi restringido, até
restar apenas uma baia disponível.
58
O acionamento para liberação da ração foi feto por cabos (fio de nylon nº
90) que deslocavam uma chapa no fundo do reservatório de ração, dividido em
dois compartimentos, permitindo a liberação do alimento duas vezes ao dia.
O período de observação foi de doze dias e em horário comercial de
funcionamento da granja.
Figura 19 - a) e b) Visão de diferentes ângulos do alimentador do experimento. c) Visão traseira do alimentador. d) Sistema acionado por cabos do fundo do compartimento
2.2.1.2 Etapa 2
Os principais materiais utilizados nessa etapa foram:
Uma gaiola de gestação;
Dois cochos de cimento;
Um cocho de aço;
Arame de aço liso para cerca.
59
A segunda etapa foi estruturada em um piquete com área de
aproximadamente 300 metros quadrados, com dois bebedouros, equipamento de
instrumentação para análise bioclimática e uma baia para simulação do sistema e
inserção de sistema de automação (Figuras 20 e 21).
23 m
12
m
15
m
Alim
en
tad
or
Ponto
de água
Ponto
de água
Área com
sombreamento
natural
Área com
sombreamento
natural
Área com
sombreamento
natural
Figura 20 - Layout do segundo experimento
Figura 21 - Montagem do segundo experimento: a) Montagem da cerca elétrica; b) Fixação da gaiola; c) Montagem de bebedouro; d) Instrumentação para análise bioclimática
60
Os aspectos observados na Etapa 1 foram levados em conta na
formulação da Etapa 2: localização do alimentado perante a área sombreada;
localização dos bebedouros e quantidade de baias para simulação do
alimentador.
O experimento foi realizado em um período de doze dias seguidos no
período das oito horas às dezoito horas, utilizando uma gaiola como base para o
desenvolvimento do alimentador.
Foi planejado que a alimentação dos animais seria fornecida por meio de
uma caneca acoplada em uma vara simulando a automação e posteriormente
seria introduzido um sistema com válvulas elétricas que seriam acionadas por
controle remoto para a liberação do alimento.
O alimento foi liberado em porções de aproximadamente 650 g, totalizando
dois quilos de ração ao dia, mantendo os manejos no processo de alimentação
usuais da granja onde foi feito o experimento.
Foram utilizados seis animais para o experimento e conforme a sua reação,
ao processo de alimentação, foram feitas alterações físicas na gaiola, buscando
um formato ideal.
Para a análise comportamental dos animais foram feitas observações
durante uma hora, em intervalos de quinze minutos, três vezes ao dia, durante
sete dias. O período total dessa análise foi de sete dias e em horário comercial de
funcionamento da granja.
2.2.1.3 Etapa 3
O protótipo digital ou digital mock-up, foi desenvolvido em programa de
modelagem de sólidos SOLIDWORKS 2013, da empresa Dassault Systèmes
61
SolidWorks Corp. Tendo como base o layout desenvolvido pelas observações
feitas em dois experimentos das etapas 1 e 2. As peças do alimentador foram
modeladas e posteriormente montadas gerando o protótipo digital (Figura 22).
Figura 22 - Protótipo digital ou digital mock-up do alimentador
Partindo do projeto preliminar (layout), foram estabelecidas determinações
definitivas para a disposição de elementos, para a forma, para o acabamento das
superfícies, para a especificação de materiais, para a documentação de
processos, de desenhos e de todos os detalhes que possam ajudar no seu
perfeito entendimento. A falta de qualquer detalhe que possa ser relevante tem
consequências diretas na confecção do equipamento, pois todas as atividades
tomam como base a documentação resultante do projeto detalhado.
62
O projeto detalhado, portanto, não se resume a apenas desenhos de peças
isoladas. É uma etapa que busca a compatibilização do projeto em estudo com os
recursos disponíveis para minimizar custos e facilitar trabalho (Figura 23).
Figura 23 - Vista explodida do alimentador com detalhamentos
2.2.1.4 Etapa 4
Os principais materiais utilizados foram:
Oito arruelas 6 mm, regular padronizado DIN 125.
Uma base da balança superior com Bypass.
Quatro parafusos sextavados M10 x 1.5 x 35 padronizado DIN 933.
Dose parafusos sextavados M6 x 1.0 x 20 padronizado DIN 933.
Uma base de apoio do redutor em aço SAE 1020.
63
Quatro porcas sextavadas M8 x 1.25 padronizado DIN 934.
Três parafusos sextavados, M8 x 1.25 x 16 padronizado DIN 933.
Três arruelas 8 mm, estreita padronizado DIN 125.
Um motor indução Weg (0,25 cv) com Redutor NBR 7094.
Quatro parafusos sextavados M8 x 1.25 x 25 padronizado DIN 933.
Um Acoplamento tipo garra E-67.
Uma tampa do tubo lado redutor aço SAE 1020.
Um cocho superior com Tampa da balança superior.
Quatro parafusos sextavados M6 x 1.0 x 35 DIN 933.
Doze porcas sextavadas M6 x 1 padronizado DIN 934.
Uma estrutura proteção lado direito com as porcas aço SAE 1020.
Um silo de armazenagem da ração aço SAE 1020.
Uma tampa do tubo Aço SAE 1020.
Dois Mancais com rolamento UCFL-205-K.
Quatro arruelas 10 mm, regular padronizado DIN 125.
Quatro porcas sextavadas M10 x 1.5mm padronizado DIN 934.
Uma chaveta 8x5-22 Aço SAE 1045 DIN 6885.
Uma rosca transportadora da ração aço SAE 1020/304.
Uma Base Principal aço SAE 1020.
Uma estrutura proteção lado esquerdo com as porcas aço SAE
1020.
Trinta arruelas simples 6 mm estreita padronizado DIN 125.
Vinte dois parafusos sextavados M6 x 1.0 x 10 padronizado DIN 933.
Dois cochos inferiores de aço inox 304.
Duas balanças inferiores.
A estrutura mecânica foi desenvolvida atendendo aos desenhos de produto
e as especificações técnicas.
Após a estrutura física pronta, foi desenvolvida a automação do sistema e a
realização de testes para analisar seu desempenho e aceitação do animal ao
sistema.
64
2.2.1.5 Etapa 5
Essa etapa consiste na automação do sistema de alimentação, bem como,
a validação das balanças, e os principais materiais utilizados foram:
Doze células de carga G20 Alfa Instrumentos.
Seis antenas RFD AP 20 Acura.
Quatro mód. ZiggBee Mod. XB24-Z7WIT04.
Seis placas de fonte KMT-016 Kumatec 5V/-5V/12V/3,3Volts.
Três placas de comunicação ZiggBee / RFID KMT-020ª Kumatec.
Três placas de controle de saída de potencia M KMT – 017
Kumatec.
Três placa de controle Principal KMT-018 Kumatec.
Três transformadores de entrada Kumatec De 110Vac/220Vac para
12Vac e 2 Vac.
Três Central de Comando e armazenamento de dados Wireless
KMT-013a e KMT-013b Kumatec.
Uma central de comando e armazenamento de dados Wireless
KMT-013a e KMT-013b Kumatec.
Um controlador lógico programável EATON com uma interface serial
RS232 para leitura de sinais provenientes de um leitor de RFID, com
I/O´s (módulos do CP) digitais e analógicas.
O sistema eletrônico foi construído para funcionar em conformidade com o
diagrama de bloco abaixo (Figura 24).
65
Início
Leitura RFID
Consulta
BD
Animal se
Alimentou ?
Liberação de
Alimento
Dados para
Rastreabilidade
Não Sim
Figura 24 - Lógica de funcionamento do sistema de alimentação
Os dados matemáticos coletados eletronicamente no processo de
automação alimentação (distribuição espacial, comportamento temporal do
processo de alimentação, consumo de alimento por animal por dia, média
semanal, sobra de ração por animal por dia, média semanal de sobra de ração
por anima) foram requisitos de projeto, permitindo a rastreabilidade do
comportamento do animal.
Foi utilizado motorredutor da marca Weg com potência de um quarto de
cavalo-vapor (cv) equivalente a 184 Watts (W), com redução de 1:30, sistema
RFID desenvolvido pela KUMATEC para tag 125 khz passivo, com leitura a uma
distancia máxima da 20 cm (antenas da empresa Acura), células de carga com
capacidade para 20 kg da marca Líder Balanças.
Outros componentes do projeto foram os sensores de medição de
temperatura e a rede de comunicação sem fio com padrão ZigBee com alcance
de 50 metros entre postos de rede.
66
O sistema de automação do alimentador irá gerar relatórios com os
seguintes dados: identificação da matriz, peso do alimento liberado
individualizado, peso da sobra de alimento individualizado, hora e dia do evento (o
número de vezes que a matriz acessa o comedouro com ou sem a disponibilidade
de alimento), temperatura, e quantidade de alimento ingerido pela matriz.
Para validação das balanças foi utilizado um peso padrão de mil gramas,
no qual o sistema foi tarado e ajustado buscando a maior precisão do sistema.
Após a calibração, liberou-se a ração com o sistema ajustado em mil gramas, a
qual foi coletada no cocho com o uso de um pincel e cujo peso foi estimado por
uma balança com precisão de uma grama (Figura 25).
Desta forma foi possível alimentar várias vezes o animal com pequenas
porções de ração, evitando o stress pela fome, gerado por um ou dois tratos
diários, que é o padrão de manejo feito atualmente nas granjas comerciais.
Figura 25 - Validação de balanças
Foram feitas 50 medições e a partir disso foi calculado o valor médio pela
equação (1):
67
Onde: = valor médio;
= somatória das medidas
= numero de medições
Em seguida foi calculado o desvio padrão pela equação (2):
Onde: = desvio padrão
O cálculo do erro da média foi feito pela equação (3):
Onde: ε = erro da média
Sendo o desvio padrão da série, maior ou igual a precisão do instrumento
cujo resultado é expresso pela equação (4):
A bancada de teste foi desenvolvida com a fixação das células de carga na
bancada, a ligação de dois motores de pequeno porte para visualização dos
acionamentos e os módulos M1 e M2 com as suas respectivas antenas, sensores
de presença (Figura 26).
(2)
(3)
(4)
(1)
68
Figura 26 - Bancada de testes para o primeiro sistema de automação
O procedimento do teste de bancada foi primeiramente cadastrar trinta
tags, e cada uma foi programada para acionar o sistema duas vezes ao dia com
um intervalo de tempo entre o acionamento do mesmo tag de cinco minutos
(simulando o acesso dos animais ao comedouro). Ao acionar o sistema seria
colocado sobre a célula de carga um peso padrão de 1000 g (simulando a
dosagem da ração feita após o acionamento do motor principal) e verificando a
coletas dos dados no módulo M1.
Os tag seriam aproximadas das antenas de RFID, sendo um acionamento
na antena do lado direito e outra tag do lado esquerdo (simulando a entrada diária
de trinta animais do lado direito e trinta animais do lado esquerdo) de forma
sequencial.
Após os 30 primeiros tag acionarem o sistema (15 de cada lado), e
respeitando o tempo de restrição entre um acionamento e outro de cinco minutos,
seria repetida a ação de acionamento mais trinta vezes.
A cada dez acionamento seria colocado um peso padrão de quinhentos
gramas na balança do cocho de forma alternada (lado direito e lado esquerdo)
simulando a sobra de ração no cocho para que a ração a ser liberada fosse
subtraída no próximo acionamento.
No final deste ciclo diário de testes o sistema seria ligado e desligado
rapidamente simulando uma queda de tensão elétrica e verificando o seu
reacionamento, e o sistema ficaria ligado até o dia seguinte.
69
Com a experiência desenvolvida na elaboração do primeiro sistema, foi
feito um novo projeto utilizando componentes comerciais homologados para
automação industrial. Procedimentos de Homologação são elaborados em
obediência as normas, às leis, portarias e regimentos vigentes (MANUAL DE
PROCEDIMENTOS DE HOMOLOGAÇÃO, 2008)
O novo projeto para automatizar o alimentador automático já construído
utilizou um controlador lógico programável (CL) do fabricante EATON com uma
interface serial RS232 para leitura de sinais provenientes de um leitor de RFID,
com I/O´s (módulos do CP) digitais e analógicas para comandar os motores do
alimentador. As entradas analógicas farão a leitura de três células de carga do
dispositivo de pesagem da ração. As saídas analógicas controlarão a velocidade
das roscas dosadoras da ração.
O programa de supervisão utilizado é o mesmo do primeiro experimento,
porém foi aperfeiçoado para comunicação com CL por porta serial DB9 para
interface serial RS232 e foi desenvolvido em Delphi 7 (Figura 27, 28 e 29).
Figura 27 - Imagem do sistema supervisório de controle de alimentação dos animais
70
Figura 28 - Imagens do compilador Delphi 7
Figura 29 - Tela de cadastro sistema supervisório para controle alimentação dos animais
A função do sistema supervisório e de enviar e receber informações do CL,
as quais são analisadas e transformadas em ações no processo de alimentação.
O supervisório armazena todos os dados do processo de alimentação em um
banco de dados possibilitando a geração de relatórios para a rastreabilidade do
processo de forma individualizada, tais como: Hora em que os animais se
alimentaram; Comportamento temporal do processo de alimentação, Consumo de
alimento por animal por dia, Média semanal, Sobra de ração por animal por dia,
Média semanal de sobra de ração por animal.
71
Estas informações podem posteriormente ser relacionadas com índices
zootécnicos para ações gerenciais.
2.3 Resultados e Discussão
2.3.1 Etapa 1
O desenvolvimento do primeiro experimento foi feito em doze dias
consecutivos, com o acompanhamento dos animais no período das sete horas até
às dezessete horas. Várias ocorrências foram observadas neste experimento tais
como:
Os animais que já vinham de um sistema de produção confinado
ficaram dentro das baias e demoraram a explorar o piquete;
Os animais não usaram o sombreamento distante do alimentador,
usando a cobertura do alimentador que tinha a função de proteção
da ração, como área sombreada;
Os animais foram se alimentar apenas uma vez ao dia no mesmo
horário que estavam condicionados a serem tratados;
Com a restrição das baias para alimentação, o animal dominante
monopolizou a baia onde a comida era disponibilizada gerando
brigas entre os animais do experimento (Figura 30).
Visto o observado mostra que os animais de produção têm necessidades
comportamentais específicas e são capazes de alterar seu comportamento para
se adaptarem ao ambiente em que vivem (BROOM, 1991; BROOM & MOLENTO,
2004).
O início do desenvolvimento de um produto passa por um cuidadoso
processo de análise de conceitos e viabilidade. Incluindo a elaboração de um
projeto preliminar como apoio ao desenvolvimento (SLACK, 1997).
72
Figura 30 - a) Visão do alimentador com cobertura. b) Animais utilizando o sombreamento da cobertura do conjunto de baias dos alimentadores c) e d) Animais explorando o piquete. e) Portão de acesso ao piquete f) Conflito entre os animais para acesso a alimentação com a restrição do número de baias
Com estas observações o projeto de automação de sistema de
alimentação animal individualizada com tecnologia RFID, passou por mudanças
técnicas e de conceito para atender às necessidades da aplicação em campo, tais
como:
Retirada do telhado para evitar agrupamento dos animais;
73
Mudança na disposição dos alimentadores que estavam paralelos
uns aos outros;
O uso do formato de baia teria que ser alterado para que não
houvesse conflito entre os animais para acesso a alimentação;
A robustez do equipamento teria de ser maior que o inicialmente
pensado, devido a grande força dos animais; e
A automação teria de possibilitar vários tratos ao dia, com a
pesagem da ração, para que o animal saísse do condicionamento de
um trato diário usado na maioria das granjas comerciais.
O designer deve compreender a relação entre estes diversos usuários e
antecipá-las no caso do desenvolvimento de novos produtos. (MEDINA, 2001).
Os resultados observados no primeiro experimento foram de valor,
permitindo a elaboração de alguns parâmentos para o projeto do alimentador
automatizado. Entretanto muitas dúvidas não foram respondidas e a necessidade
de outro experimento era fundamental para o desenvolvimento do layout final.
2.3.2 Etapa 2
O segundo experimento em campo para avaliação do sistema de
alimentação foi realizado em uma granja comercial de produção de suínos,
localizada no estado de São Paulo, na cidade de Elias Fausto, para análise do
formato definitivo do alimentador. Foi analisada a possível necessidade de o
sistema ter um controle de acesso ao alimentador, tais como portões e gaiolas
visando a entrada individual dos animais, permitindo a correta dosagem do
alimento e coletar dados para rastreabilidade. Todos os índices de ambiência e de
bem-estar físico dos animais foram medidos para o sistema de criação de suínos
ao ar livre durante a simulação do sistema de alimentação automática.
74
Foram usados seis animais para o experimento. No piquete houve grande
consumo de pasto, porém até no terceiro dia do período de observação, não foi
constatado o acesso dos animais ao comedouro e bebedouro.
Várias hipóteses foram levantadas e trabalhadas uma a uma para solução
deste impasse.
A primeira hipótese analisada foi a que o animal estaria com receio da
gaiola, que estava inicialmente com seu portão, pois havia a ideia de por meio de
cabos fechar o portão enquanto o animal se alimentasse, protegendo-o dos
demais que quizessem se alimentar no mesmo momento. Foi então retirado o
portão, e no quarto dia dois aniamais entraram na gaiola onde estava fixado um
cocho de metal.
Vários manejos foram realizados a fim de conseguir uma resposta dos
animais ao experimento, onde se verificou um grande medo da cerca elétrica,
sendo que tudo que estava ao redor e nas suas proximidades foi retirado. No
cocho adotado inicialmente não cabia a cabeça do animal, um novo bebedouro foi
colocado ao lado da gaiola (Figura 31).
Figura 31 - a) Retirada da cerca elétrica próxima ao bebedouro; b) Fixação do cocho; c) Animais pastando; d) Cocho inapropriado
75
Estes problemas observados mostraram como é complexa a
introdução de um sistema de automação, pois há aspectos que só podem
ser verificados na prática e o animal se comporta com individualidade e tem
reações inesperadas.
Várias alterações feitas apresentaram melhora na busca de alimento,
porém foi preciso realizar uma série de manejos para adaptar os animais a
ideia proposta de automação. O alimento foi sendo colocado aos poucos de
forma que os animais entrassem na gaiola. A gaiola foi divida em duas
partes iguais permitindo o uso de dois cochos de alimentação (Figura 32).
Figura 32 - Manejo para adaptação dos animais ao sistema
Por fim houve uma inteiração entre os animais e a proposta do
experimento onde se definiu o layout final para o alimentador. Sendo assim
76
foi montado um sistema de automação acionado por controle remoto para
teste (Figuras 33 e 34).
Figura 33 - Adaptação dos animais ao sistema e montagem do sistema de automação
Figura 34 - Detalhes segundo protótipo
Entretanto novos aspectos surgiram durante o experimento, após uma
tempestade um raio queimou o equipamento desenvolvido para a
automação, e a qualidade da energia elétrica era muito ruim, com grandes
oscilações de corrente e cortes frequentes, dificultando ainda mais o
processo de automação proposto.
77
Em termos da análise bioclimática do experimento, sabe-se que
valores médios acima da temperatura considerada ótima para matrizes é de
23°C (NOBLET et al , 1989), tanto na sombra quanto no sol, porém é
considerado crítico temperatura acima de 28°C (MOUNT e STEPHENS
1970, BRUCE e CLARK 1979, CURTIS et al 1983, SILVA et al 2008)
Os valores medidos durante o experimento podem ser observados
pela Tabela 1:
Tabela 1 - Análise bioclimática, valores médios diários das variáveis ambientais no piquete em área de sombra e de sol
Tbs (°C) UR (%) Tgn (°C) h (kJ/kg)
Sombra 25,33 83 27,6 71,33
Sol 27 81 34,9 76,83
Houve uma diferença entre as temperaturas médias de globo negro,
mostrando uma radiação muito mais intensa na área de sol, a umidade
relativa ligeiramente alta e grande quantidade de energia no ar,
principalmente na área de sol conforme mostra as Figuras 35, 36 e 37.
Figura 35 - Variação da temperatura média diária nas áreas de sol e de sombra
78
Figura 36 - Variação da temperatura média horária nas áreas de sol e de sombra
Figura 37 - Variação média horária da temperatura de globo negro nas áreas de sol e de sombra
Apesar dos parâmetros indicarem uma situação de conforto
inadequada aos animais, não foram observados sinais de stress térmico. Os
seguintes aspectos contribuíram para isto:
Área totalmente aberta, permitindo uma boa ventilação;
Grande disponibilidade de sombra natural;
Baixa densidade de animais na área;
79
Disponibilidade de lama e água para animais se refrescarem; e
Boa quantidade de vegetação na área.
Em termos da análise comportamental dos animais no experimento,
foi feita uma observação de seis animais durante uma hora, em intervalos de
quinze minutos, três vezes ao dia, durante sete dias, totalizando seiscentos
e trinta observações (Tabela 2).
Notou-se que os animais permaneceram inativos por cerca de
metade do tempo (50,9%). Nas demais atividades, aquela que se mostrou
mais frequente foi o ato de fuçar (9%), um dos comportamentos naturais que
o animal é impossibilitado de realizar em regime de confinamento, bem
como as atividades de caminhar (5,5%) e pastejar (3,4%).
Tabela 2 - Análise comportamental dos animais no experimento
Atividade Frequência
Inativo 321 (50,9%) Inativo alerta 111 (17,6%) Fuçar 57 (9%) Cheirar 10 (1,5%) Pastejar 22 (3,4%) Esperar para comer 15 (2,3%) Comer 47 (7,4%) Beber 7 (1,1%) Caminhar 35 (5,5%)
Interação social Frequência
Lamber 1 (0,15%)
Cheirar 4 (0,60%)
Estereotipia Frequência
Movimentar a Língua 0 (0%) Abrir e fechar a boca 1 (0,15%) Esticar pescoço 0 (0%) Morder grade 2 (0,30%)
Interação agressiva Frequência
Perseguir 1 (0,15%) Ameaçar 1 (0,15%) Brigar 2 (0,30%) Morder 2 (0,30%)
80
Os animais procuravam o cocho para comer cerca de três a quatro
vezes por dia (7,4%) e bebiam água (1,1%) principalmente nas horas mais
quentes e após comer ração.
Os comportamentos estereotipados quase não foram observados,
totalizando somente 0,45% dos comportamentos totais, indicando um baixo
nível de stress e monotonia no ambiente. Em trabalho realizado semelhante
(PANDORFI et al, 2005) em gaiolas e baias coletivas e observou um total de
23,97% de comportamentos estereotipados.
As interações sociais foram pouco evidentes (0,75%), devido a grande
área disponível, permitindo maior exercício de exploração do ambiente e
outras atividades.
As interações agressivas também não foram significativas (0,90%),
ocorrendo somente nos primeiros dias, até o estabelecimento de uma
hierarquia, e eventualmente nas horas de alimentar-se.
Posturas associadas aos comportamentos, sendo que predominou a
postura de deitar lateralmente. Os animais permaneciam inativos e deitados
nas horas mais quentes do dia (Tabela 3).
Tabela 3 - Posturas associadas aos comportamentos
Postura Frequência
Deitar lateral 371 (58,8%) Deitar ventral 44 (6,98%) Em pé 198 (31,42%) Sentar 14 (2,22%) Ajoelhar 3 (0,45%)
Foi observado um grande bem-estar dos animais, não gerando
disputas por alimentação, decorrente da proposta do alimentador que
permitira acesso ao alimento quando o animal tem fome e não apenas
quando ele é tratado pelo criador, desta forma não foi observada a
81
necessidade de colocar portões para controle de acesso e para o resguardo
do animal que está se alimentando.
Apesar dos parâmetros bioclimáticos se apresentarem inadequados,
aparentemente o sistema respeita o bem-estar animal:
Não houve sinais de stress ou comportamentos anormais e
possibilitou a expressão do comportamento natural;
Houve grande degradação da pastagem (sistema rotacionado para
recuperação);
Os animais buscaram em média o alimento quatro vezes no período
de observação, mostrando que uma distribuição maior do número de
vezes que o animal é alimentado ao dia se faz como um requesito
mostrado pelo comportamento do animal; e
Os problemas observados realmente mostraram como é complexa a
introdução de um sistema de automação, pois há aspectos que só
podem ser verificados na prática e o animal se comporta com
individualidade.
Portanto, pôde-se concluir que não é necessário o uso de uma gaiola
para a alimentação automática, apenas baias individuais com proteção
lateral com dois cochos, pois os animais aceitaram melhor e se alimentam
sem grandes disputas.
O sistema respeitou o bem-estar animal, não havendo sinais de stress
ou comportamentos anormais e possibilitou a expressão do comportamento
natural. Os animais demoraram a adaptar-se ao novo ambiente e o uso de
manejos para a adaptação devem ser analisados no processo.
Cuidados como aterramento do sistema elétrico e sistema de para-
raios são imprescindíveis para aplicação de um sistema automatizado no
campo. A adoção de gerador de emergência suprindo as quedas de tensão
otimizaria o bom funcionamento do sistema de alimentação automatizado.
82
No desenvolvimento dos dois experimentos, foram levantadas várias
informações observando a ação dos animais e com estas observações
(parâmetros do projeto do produto) se definiu o formato final do alimentado
automático.
As informações levantadas foram utilizadas como parâmetro do
projeto, permitido identificar necessidades do animal, definir especificações
do produto, avaliar modelos simplificados para configurações, sendo uma
nova etapa a construção e teste do modelo final e verificação dos
parâmetros operacionais e de desempenho do sistema de alimentação
animal individualizada com tecnologia RFID.
O layout definitivo do alimentador foi definido (Figura 38).
Figura 38 - Layout final do alimentador
83
2.3.3 Etapas 3 e 4
A estrutura mecânica foi desenvolvida atendendo aos desenhos de produto
e as especificações técnicas.
Um dos principais desafios foram os sistemas de silo e de pesagem com
direcionamento da ração. O silo tradicional em formato de cone com sistema de
rosca na vertical não apresentou bom desempenho gerando pontos de
compactação da ração e não permitindo a liberação correta do alimento. Para a
solução deste impasse foi analisado o uso de um vibrador, porém a melhor
solução foi a alteração do formato do silo, sendo adotado o formato de cunha com
um sistema de rosca posicionado na horizontal com capacidade de 0,4 metros
cúbicos que permite uma autonomia de três a cinco dias de funcionamento
(Figuras 39 e 40).
Figura 39 - Sistema de rosca transportadora na horizontal
84
Figura 40 - Silo em formato de cunha
A estrutura do dosador foi apoiada em células de carga e possui um
motor de passo para a distribuição da ração para o lado em que o animal foi
detectado pelo sistema RFID (Figura 41).
Figura 41 - Montagem das células de carga
85
Outro item de especial atenção foi o formato do cocho e sua correta
posição para o acesso do animal. Constatou-se que em alguns cochos o suíno
não consegue posicionar sua cabeça e desta forma não se alimenta. O
material utilizado para sua confecção foi aço inox para maior sanidade do
processo de alimentação e durabilidade (Figura 42).
Figura 42 - Vias de distribuição de ração e montagem dos cochos
Os cochos possuem suportes de fixação e regulagem, pois são
colocados sobre células de carga para caso haja sobra de alimento e na
entrada de um novo animal, uma nova dosagem de ração foi pesada
compensando o peso da ração depositada como sobra no cocho (Figura 43).
Figura 43 - Suportes de fixação e regulagem
86
Desta forma a estrutura mecânica foi analisada, configurada e
construída visando atender a todos os possíveis problemas de sua aplicação
no campo e com um padrão de construção mecânica industrial (Figuras 44A e
44B).
(A) (B)
Figura 44 - Estrutura mecânica do sistema de alimentação
2.3.4 Etapa 5
O primeiro sistema de automação desenvolvido foi feito com placas
microprocessadas divididas em dois módulos, sendo o primeiro módulo (M1),
responsável pelo controle do sistema, onde as tags eram cadastradas,
relacionando com cada etiqueta (tag) a massa de alimento a ser disponibilizada
diariamente ao animal, em quantas vezes sua liberação seria dividida e o tempo
de espaçamento entre uma liberação de alimento e outra, estabelecendo assim o
controle individualizado para cada animal com seu tag correspondente.
87
O primeiro módulo mediante uma rede sem fio protocolo ZiggBee (Mod.
XB24-Z7WIT04) trocou estas informações como o segundo módulo (M2) que
tinha a função de receber o sinal de acionamento do processo de alimentação
pela leitura de uma tag por uma antena de RFID instalada no interior do cocho
(distância de leitura da tag máxima de 20 cm). Após a leitura, o segundo módulo
enviou por rede sem fio protocolo ZiggBee esta informação ao primeiro módulo
para verificar se a etiqueta (tag) possuía cadastro e posteriormente, retransmitir a
autorização para a liberação de comida e a sua quantidade.
O segundo módulo recebeu estas informações, e sendo elas favoráveis a
liberação do alimento, acionou o motor principal, que ao girar uma rosca sem fim
colocada dentro do silo, transportou a ração até a balança principal que mediu o
valor estipulado de alimento estabelecido no primeiro módulo. Atingindo o valor
mássico estipulado, o motor principal desativou e o alimento pesado foi
direcionado para o lado em que foi feita a leitura da tag pela antena de RFID
(equipamento possui duas entradas uma a direita e outra a esquerda), por um
segundo motor instalado na balança principal, voltando na posição inicial para
uma nova pesagem (Figura 45).
Durante o processo de alimentação houve possibilidade do animal deixar
sobras de ração no cocho, permitindo o acesso indevido ao alimento a outro
animal. Para que isto não ocorresse, foi instaladas células de carga na base dos
dois cochos, que forneciam ao segundo módulo a leitura da massa de alimento
deixado e este módulo retransmitia esta informação ao primeiro módulo que
descontava o valor deixado de ração do valor a ser liberado ao próximo animal a
acessar o sistema.
88
Figura 45 - A direita o primeiro módulo (M1) e a esquerda o segundo módulo (M2)
O sistema eletrônico do primeiro módulo tinha um cartão de memória SD
para armazenar a programação de liberação de comida e o tempo de restrição
entre uma liberação e outra, esta programação foi individualizada pelo número da
tag de RFID que é diferente para cada animal e alojado no seu brinco de
identificação. Estas informações foram inseridas no sistema mediante a digitação
feita no próprio módulo (placa IHM da Central de controle). O primeiro módulo
possui os seguintes componentes:
Placa IHM da Central de controle, responsável pela interface entre o
usuário do sistema e o primeiro módulo (M1) (Figura 46).
Figura 46 - Placa IHM do primeiro
89
Placa principal da central (M1), onde foi acoplado IHM, o módulo de
rede ZiggBee, cartão de memória SD com o programa de sistema e
microprocessador e um pen-drive onde são gravados as
informações para a rastreabilidade do processo (Figura 47).
Figura 47 - Placa principal da central
O segundo módulo do sistema de automação foi composto pelos
componentes:
Placa principal do cocho (M2), que possuía os componentes das
balanças do sistema, acoplados via cabo nas células de carga,
microprocessador e o modulo RFID acoplado as antenas via cabo
(Figura 48).
90
Figura 48 - Placa principal do cocho
Módulo de comunicação em rede ZiggBee do cocho (Figura 49).
Figura 49 - Módulo de comunicação do cocho
Outros componentes são: uma placa de comando no motor instalado
na balança e uma placa de fonte de alimentação.
91
Alguns componentes, tais como as placas dos módulos do sistema foram
adquiridas em redundância, visando a possibilidade de implantar modificações no
decorrer dos testes e garantir o uso do sistema caso algum deles seja danificado.
O sistema de automação para alimentação individualizada foi montado em sua
configuração final utilizando primeiro sistema de automação desenvolvido (Figura
50).
Figura 50 - Sistema de automação concluído
Esquemas elétricos do sistema de automação estão no Anexo A e os
códigos fonte do programa dos microcontroladores estão no Anexo B.
O sistema de pesagem conseguiu atingir uma variação média de 28 g com
tolerância de 1 g para mais ou para menos, que permitiu a aplicação dos
conceitos de zootecnia de precisão no processo de alimentação dos animais. A
faixa de utilização na prática em granja de alto padrão é de 500 a 2500 gramas
com uma variação de mais ou menos 50 gramas. O sistema desenvolvido pode
trabalhar em uma faixa de 0 a 5000 gramas com variação de 28 g com tolerância
de 1 g para mais ou para menos, com a programação no tempo de restrição
92
alimentar (tempo de liberação de uma dose de ração e outra) dentro de uma faixa
de 0 a 86400 segundos (24 horas).
Seguido a metodologia estatística forram encontrados os seguintes
resultados:
Para a balança principal:
= 1000,29 gramas
= 2,05 gramas
ε = 0,29
O valor médio das medições da balança principal dado pela equação
(4) é: 1000,29±1 gramas.
Sendo assim, ao liberar mil gramas de ração o sistema na verdade estará
fornecendo ao animal mil e vinte nove gramas com tolerância de mais ou menos
uma grama.
Para a balança do cocho direito:
= 1000,23 gramas
= 1,62 gramas
ε = 0,23
O valor médio das medições da lança do cocho direito, dado pela equação
(4) é: 1000,23±1 gramas
. Para a balança do cocho esquerdo:
= 1000,32 gramas
= 2,26 gramas
ε = 0,32
93
O valor médio das medições da lança do cocho esquerdo dado pela
equação (4) é: 1000,32±1 gramas
Pela Tabela 4 pode-se observar a ocorrência de falhas no teste de
bancada do primeiro sistema de automação
Tabela 4 – Falhas no teste de bancada do primeiro sistema de automação
Dias corridos (total de 30)
Falha
3 Travamento do sistema na troca de dados entre os módulos M1 e M2 4 Travamento do sistema na troca de dados entre os módulos M1 e M2 6 Travamento do sistema na troca de dados entre os módulos M1 e M2 9 Perda de dados para rastreabilidade 16 Perda de dados para rastreabilidade 18 Perda de dados para rastreabilidade
Em termos do travamento do sistema na troca de dados, aplicou-se o
diagrama de Ishikawa e analisando todos os fatores que possam ter gerado a
falha do equipamento pelo uso do método MASP, apontou-se todas as principais
possíveis causas que podem ter ocasionado o travamento do sistema na troca de
dados entre os módulos M1 e M2 (Figura 51):
travamento do sistema
na troca de
dados entre os
módulos M1 e M2
Mão de Obra Meio Ambiente Materiais
Máquina Medição Métodos
Manuseio
inadequado
Material da Placa
deformou-se
Erro de projeto da placa do M1
Erro de projeto do M2
Erro na escolha
de componentes
Erro no
programa do M1
Erro no
programa do M2
Erro na
configuração da rede
Ventilador
interferindo
no sensor
de presença
Oscilações
de tensão
Quebra de trilhas
soldadas da placa
Quebra de trilhas
soldadas da placa
Falha de sinal
dos sensores
Atrasos
do processo Mal funcionamento
dos Sensores
Figura 51 - Diagrama de Ishikawa - Travamento do sistema na troca de dados entre os módulos M1 e M2
94
Analise do diagrama de Ishikawa - Travamento do sistema na troca de dados
entre os módulos M1 e M2:
MÃO DE OBRA: não apresentou manuseio inadequado;
MEIO AMBIENTE: houve interferência do ventilador de teto que fazia com que
os sensores de presença ficassem acionados
Ação de correção: isolamento dos sensores de presença.
Resultado: eliminou a falha.
MATERIAIS: placa feita com material de baixa qualidade e ao se deformar
quebrava trilhas soldadas.
Ação de correção: mudança no material das outras placas e reforço na solda das
trilhas.
RESULTADO: eliminou a falha.
MÁQUINA: a princípio não houve erros de projeto..
MEDIÇÕES: não houve oscilações registradas durante a ocorrência dos
defeitos, porem foi necessária a troca dos sensores de presença, que tinham
um tempo de resposta muito lento gerando uma atraso no processo conhecido
como tempo morto.
Todo processo possui características que determinam atraso na
transferência de energia o que consequentemente dificulta a ação de controle,
visto que elas são inerentes aos processos. Tempo Morto é o intervalo de tempo
entre o instante em que o sistema sofre uma variação qualquer e o instante em
que esta começa a ser detectada pelo elemento sensor.
Ação de correção: Troca de marca do sensor.
Resultado: eliminou a falha.
MÉTODOS: constavam erros de configuração e programação.
95
Ação de correção: correções no programa e ajustes de configuração.
Resultado: eliminou a falha.
Com isso sanou-se a falha de travamento do sistema na troca de dados
entre os módulos M1 e M2 no experimento em bancada do primeiro sistema de
automação.
Em relação à perda de dados para rastreabilidade, aplicou-se o diagrama
de Ishikawa e analisando todos os fatores que possam ter gerado a falha do
equipamento pelo uso do método MASP, apontou-se todas as principais possíveis
causas que podem ter ocasionado o travamento do sistema na troca de dados entre
os módulos M1 e M2 (Figura 52):
Perda de dados
para rastreabilidade
Mão de Obra Meio Ambiente Materiais
Máquina Medição Métodos
Manuseio
inadequado
Material da Placa
deformou-se
Erro de projeto da placa do M1
Erro na escolha
de componentes
Erro no
programa do M1Oscilações
de tensão
Quebra de trilhas
soldadas da placa
Figura 52 - Diagrama de Ishikawa - Perda de dados para rastreabilidade
Analise do diagrama de Ishikawa - Perda de dados para rastreabilidade:
MÃO DE OBRA: não apresentou manuseio inadequado;
MEIO AMBIENTE: não apresentou interferência.
MATERIAIS: placa feita com material de baixa qualidade e ao se deformar quebrava
trilhas soldadas.
96
Ação de correção: mudança no material das outras placas e reforço na solda das
trilhas.
Resultado: eliminou a falha.
MÁQUINA: houve erro na escolha de componentes
Ação de correção: Substituição do pen drive, no qual eram salvos os dados de
rastreabilidade gerados pelo sistema.
Resultado: eliminou a falha.
MEDIÇÕES: não houve oscilações registradas durante a ocorrência dos defeitos.
Métodos: contavam erros de programação.
Ação de correção: correções no programa.
RESULTADO: eliminou a falha.
Com isso, sanou-se a falha de perda de dados para rastreabilidade no
experimento em bancada do primeiro sistema de automação.
Decorrente das falhas e do tempo gasto para a sua solução o número de
ciclos feito no teste foram de 300, seguindo o protocolo estabelecido.
O teste em campo foi realizado em uma granja comercial de produção de
suínos, localizada no estado de São Paulo na cidade de Elias Fausto para
levantamento dos dados para a rastreabilidade do processo produtivo e analisar o
funcionamento do primeiro sistema de automação.
O primeiro sistema de automação foi montado no conjunto mecânico, foi
feita a instalação elétrica e de aterramento, os módulo M1 e M2 foram ligados em
um no-break garantindo seu funcionamento em quedas de tensão.
Os testes iniciais tiveram como metodologia o mesmo protocolo de
atividade do teste de bancada e posteriormente foram introduzidos animais para
verificar a aceitação dos mesmos ao alimentador.
Porém no início do teste de campo houve muitos problemas não permitindo
correto seguimento do protocolo. Os principais problemas foram:
Erro na pesagem da ração
97
Queima de componentes eletrônicos;
Falha na troca de dados entre os módulos e travamento do sistema;
Em relação ao erro na pesagem da ração, aplicando-se o diagrama de
Ishikawa e analisando todos os fatores que possam ter gerado as falhas do
equipamento através do uso do método MASP. Aplicando o diagrama de Ishikawa
para o erro na pesagem da ração (Figura 53).
Erro na pesagem
da ração
Mão de Obra Meio Ambiente Materiais
Máquina Medição Métodos
Defeito nas
células de carga
Erro na escolha
de componentesErro no
programa do M2
Falha de sinal
células de carga
Atrasos
do processo
Figura 53 - Diagrama de Ishikawa – Erro de pesagem.
MEDIÇÕES: o motor principal mesmo montado em um redutor transferia a ração de
forma muito rápida para a balança e o tempo de resposta do sistema de pesagem não
acompanhava esta velocidade de transferência.
Ação de correção: Introdução de um inversor de frequência para controlar a rotação do
motor e para-lo no instante exato em que o valor estipulado de ração seja atingido.
RESULTADO: eliminou a falha.
Em relação à queima de componentes eletrônicos, aplicando-se o
diagrama de Ishikawa para queima de componentes eletrônicos (Figura 54).
98
Queima de
componentes
eletrônicos
Mão de Obra Meio Ambiente Materiais
Máquina Medição Métodos
Baixa qualidade
dos componentes
Erro de projeto Erro no
programa do M1
Ação de gases
e umidade
Oscilações
de tensão
Vibração
Desqualificação
técnica e
incompetência
Figura 54 - Diagrama de Ishikawa – Queima de componentes
O problema foi encontrado nos itens abaixo:
MÁQUINA (erro de projeto), MÃO DE OBRA (desinteresse e desqualificação técnica
dos desenvolvedores do sistema), MATERIAIS (baixa qualidade) (Figura 55).
Ação de correção: novo projeto eliminando o módulo M1 do sistema e criando uma
interface que usando o sistema de rede ZiggBee transmitiria os dados gerados no
módulo M2 e estes dados seriam trabalhados por um computador onde um programa
supervisório faria a função do módulo M1 (Figuras 56).
RESULTADO: eliminou a falha.
Figura 55 - Componentes queimados e falta de qualidade na confecção
99
Figura 56 - Equipamento desenvolvido que faz a interface entre o modulo M2 e o programa supervisório
Em termos da aplicação do diagrama de Ishikawa para a falha na troca de
dados e travamento do sistema (Figura 57).
Travamento do sistema
E perda na troca de
dados entre os
módulos.
Mão de Obra Meio Ambiente Materiais
Máquina Medição Métodos
Manuseio
inadequado
Material da Placa
deformou-se
Erro de projeto do M2
Erro na escolha
de componentesErro na
configuração da rede
Mampo
magnetico
Quebra de trilhas
soldadas da placa
Quebra de trilhas
soldadas da placa
Falha de sinal
dos sensores
Atrasos
do processo
Mal funcionamento
dos Sensores
Figura 57 - Diagrama de Ishikawa – Falha na troca de dados e travamento do sistema
O problema foi encontrado nos itens abaixo:
100
MÁQUINA: mal funcionamento dos sensores devido aranhas ficarem se
movimentando no seu raio de ação travando o sistema,
MEDIÇÃO: Harmônica gerada pelo inversor de frequência interferia no sinal das
antenas do sistema RFID e , módulo de rede ZiggBee para intalação em malha não
adequado ao sistema.
MÉTODO: erros de configuração na rede gerando um tempo muito grande entre o
envio do dado e o seu retorno, gerando travamento do sistema.
Ação de correção: blindagem do sistema e de todos os cabos, aterramento da
blindagem, limpeza e dedetização do equipamento.
RESULTADO: a falha persiste.
Sendo assim o primeiro sistema de automação não possibilitou o termino
da maquina e foi descartado o seu uso em campo.
Outros fatores contribuíram para que o primeiro sistema de automação
fosse desconsiderado inadequado para o projeto. Um destes fatores foi o
abandono pela empresa desenvolvedora do sistema, que se recusou a dar
assistência em campo, mostrando que a escolha de um desenvolvedor deve
passar por critérios qualificadores mais aprimorados e uma acessória jurídica para
que se possa através de contrato evitar tal atitude.
Outro fator inusitado foi a presença constante de insetos que como já
relatado interferiam no sensor de presença e em determinado momento houve a
queima de uma fonte de alimentação decorrente da entrada em seu interior de
uma aranha conforme Figura 58.
101
Figura 58 - Aranha dentro de equipamento eletrônico
O computador utilizado no experimento com a finalidade de comandar o
sistema de alimentação pelo programa de supervisão do equipamento e de
registrar os experimentos em vídeo, queimou duas vezes durante os trabalhos
sendo necessária a troca da sua placa mãe.
O sistema em alguns dias de funcionamento na presença de oito animais
em baia coletiva fechada de aproximadamente quarenta e cinco metros
quadrados de área, visando intensificar a busca de alimento pelos animais e
testar o sistema de alimentação, mostrou uma perfeita aceitação do animal ao
sistema. Em menos de uma hora os oito animais acessaram o alimentador, e a
ração foi liberada na dosagem correta conforme Figuras 59, 60 e 61.
102
Figura 59 - Animais testando o alimentador
Figura 60 - Animais testando o alimentador e ao fundo animais em busca de alimento em baia convencional
Figura 61 - Aceite do animal ao sistema do alimentador
103
No segundo sistema de automação foi utilizado um CL (controlador lógico
programável), que é digital e imune a ruídos e interferências eletromagnéticas,
permite varias configurações para montagem de redes, onde vários equipamentos
por meio de um protocolo de comunicação e rede Ethernet se comunicariam.
Uma rede permite a troca de informações (envio e recebimento) entre
alimentadores. As redes Ethernet utilizam o protocolo CSMA (Carrier Sense
Multiple Access) para coordenar o acesso ao meio de transmissão. O
endereçamento é feito com base numa sequência de 6 bytes (48 bits)
habitualmente conhecida por endereço físico, endereço MAC ou endereço
ethernet. O formato de trama Ethernet usa um cabeçalho de 14 bytes: 6 bytes
para o endereço de origem; 6 bytes para o endereço de destino e mais dois bytes
contendo o número de total de bytes de dados transmitidos. A inicial CSMA
refere-se a um protocolo que permite a partilha do meio de transmissão
baseando-se na detecção da existência de uma transmissão em curso (Carrier
Sense). Quando um nó pretende emitir dados, verifica se o meio de transmissão
está livre, se for esse o caso procede à emissão.
Por esse protocolo de rede, apenas um CL usado no sistema de
alimentação interagindo com o supervisório, pode comandar outros cento e vinte
e oito alimentadores. Desta forma viabilizando o sistema em uso em grande
escala (Figura 62).
O procedimento para validação seguiu a o mesmo protocolo de ciclos de
acionamentos do primeiro sistema. Visando garantir que o sistema não tenha
falhas na aplicação no campo, foi montada uma bancada de testes utilizando
todos os componentes do sistema (balanças de motores), visando a simulação
sistema (Figura 63).
104
Figura 62 – CL montado no Painel do segundo sistema de automação
Figura 63 – Segundo sistema de automação em bancada de teste
105
A validação das balanças foi feita seguindo a metodologia do primeiro
sistema, Foram realizadas cinquenta medições, destas medições foi calculado o
valor médio das medições, o desvio padrão e o erro da média.
Seguindo a metodologia estatística forram encontrados os seguintes
resultados:
Para a balança principal:
= 1000,06 gramas
= 0,42 gramas
ε = 0,06
O valor médio das medições da bança principal é: 1000,06±1
gramas.
Sendo assim, ao liberar 1000 gramas de ração, o sistema na verdade
estará fornecendo ao animal 1006 gramas com tolerância de mais ou menos um
grama.
Para a balança do cocho direito:
= 1000,04 gramas
= 0,28 gramas
ε = 0,04
O valor médio das medições da lança cocho direito é: 1000,04±1
gramas
. Para a balança do cocho esquerdo:
= 1000,08 gramas
= 0,56 gramas
ε = 0,08
106
O valor médio das medições da lança do cocho esquerdo é:
1000,08±1 gramas
Estes valores de boa precisão devem-se ao ajuste da balança feito pelo
programa do CL, que permitiu um ajuste fino ao sistema. As células de carga são
ligadas a conversores de sinal analógico/analógico de 0 a 10 volts, e estes estão
conectados ao CL (Figura 64).
Figura 64 - Ajuste da balança é feito pelo programa do CL
Para se estabelecer a confiabilidade do sistema foi feito um ciclo de 1200
acionamentos do sistema, simulando a alimentação de trinta animais com acesso
a comida (duas vezes diárias) em uma distribuição temporal de vinte dias (480
horas), onde não foram constatados falhas. Sendo assim, chegou-se a um
sistema ideal para o alimentador automático.
O desenvolvimento do sistema de alimentação automático com RFID, terá
seu prosseguimento com a introdução de animais verificando análise
comportamental o e resultados do processo de gestação.
107
3 CONCLUSÕES
Pelos resultados obtidos pôde-se concluir que:
O desenvolvimento do sistema automatizado de alimentação
individualizada para suínos atendeu a individualidade do animal permitindo
a rastreabilidade do processo;
A automação do sistema de alimentação pelo layout desenvolvido foi
validada tendo grande aceitação pelo animal, que durante o período de
observação não evidenciou sinais de stress; e
O processo de desenvolvimento do sistema de alimentação proposto com
a sua estrutura mecânica e a automação do sistema mostraram ser um
processo desafiador apresentando muitas variáveis a serem descobertas e
analisadas.
108
109
REFERÊNCIAS
ABRAHAO, Abrão Antônio Ferreira; VIANNA, Wagner Loesch; CARVALHO, Luiz Fernando de Oliveira e Silva and MORETTI, Aníbal de Sant'Anna. Causas de mortalidade de leitões neonatos em sistema intensivo de produção de suínos. Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci. [online]. 2004, vol.41, n.2, pp. 86-91. ISSN 1413-9596. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-95962004000200002.
AKSIT, M.; YALÇIN, S.; OZKAN, S.; METIN, K.; OZDEMIR, D. Effects of temperature during rearing and crating on stress parameters and meat quality of broilers. Poultry Science, Champaign, n. 85, p. 1867-1874, 2006.
ALVES, S.P.; SILVA, I.J.O.; PIEDADE, S.M.S. Avaliação do bem-estar de poedeirascomerciais: efeitos dos sistema de criação e do ambiente bioclimático sobre odesempenho das aves e a qualidade de ovos. Revista Brasileira de Zootecnia, Viçosa, n. 5, v. 36, p. 1388-1394, 2007.
BARNABE F. A. XVIII SIICUSP In: Simpósio Internacional de Iniciação Científica18 2010.Desenvolvimento de Sistemas de Automação para a Vocalização de Suínos, p. 45.
BAXTER E.M., LAWRENCE A.B, EDWARDS S.A. Alternative farrowing accommodation: welfare and economic aspects of existing farrowing and lactation systems for pigs. Animal. Reino Unido v.6, n.1, p. 96-117, 2012.
BFL-ONLINE.DE, Sauen automatisch auf Kondition füttern Feeding sows automatically to best condition. Disponível em: < http://www.bfl-online.de/index.php?lang=1&ge0=0160-001&ge1=0160-001-007-0004&Pfachinfo_id=52>, Acesso em set, 2008.
BITKOM. RFID White Paper Technology, Systems, and Applications, German Association for Information Technology, Germany, p. 112-145, 2005
BOLZANI, C. A. M., Residência Inteligentes, Domótica, Redes Domésticas, Automação Residencial, 1ª Ed. São Paulo, Livraria da Física, p, 68-83, 2004.
BORGES, G. Utilização da pressão sonora (ruído) como indicativo de bem-estar animal na produção industrial de suínos. 2008 p. 139. Dissertação (Mestrado em Física do Ambiente Agrícola) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2008
BROOM, D.M. Animal Welfare: Concepts and Measurements. Journal of Animal Science, Stanford, n. 69, p. 4167-4175, 1991.
BROOM, D.M.;MOLENTO, C.F.M. Bem-estar animal: conceito e questões relacionadas (revisão). Archives of Veterinary Science, Curitiba, n.2, v.9, p. 1-11, 2004.
BRUCE, J. M. end CLARK, . J. (1979). Models of heat production and critical temperature for growing pigs. Animal Production, Cambridge v. 28, p. 353-369, 1979. doi:10.1017/S0003356100023266.
110
CAMPOS, V.F. TQC – Controle da Qualidade Total (no estilo Japonês) –Minas Gerais:
Indgtecs, 2004, p. 47-93.
CANZIAN, E. Comunicação Serial RS-232 - Minicurso. Disponível em: < http://tecnociencia.inf.br/comunidade/arqautor/edmur/csrs232.swf>. Acesso em 15 mar.2009.
CHEVILLON, P. O bem estar dos suínos. Disponível em: < http://www.embrapa.gov.br >. Acesso em: 10 m.. 2009.
COLOSIMO, E. A.; GIOLO, S. R. Análise de Sobrevivência Aplicada. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 2006, , p. 27-65.
COELHO, E. Sistema de Informação para Auxílio no Desenvolvimento de Novos Produtos. Florianopolis , Universidade Federal de Santa Catarina, Florianopolis, 1998.
CURTIS, M; SPREAFICO; RADICI, C; FRASSONI, C. Calcium-binding protein immunoreactivity in the piriform cortex of the guinea-pig: Selective staining of subsets of non-gabaergic neurons by calretinin Neuroscience, v. 83, n.1 , p. 229–237, 1998. http://dx.doi.org/10.1016/S0306
FARMANIMAL WELFARE COUNCIL–FAWC: Five Freedoms.Disponível em:<http://www.fawc.org.uk/freedoms.htm>. Acesso em: 01 ago.2007.
FOLHA DE SÃO PAULO. Micro ajuda a vender gado de corte, Jornal Folha de São Paulo, Caderno Folha Infoshop, p. 1, 20 de janeiro, 1997.
FURTADO, C. S. D. , MELLAGI,A. P. G., CYPRIANO C. R. Influência do peso ao nascimento e de lesões orais, umbilicais ou locomotoras no desempenho de leitões lactentes. Acta Scientiae Veterinariae. Porto alegre, v. 40 n. 4 p. 10-77, 2012.
FRASER, D. Animal ethics and animal welfare science: bridging the two cultures. Applied Animal Behaviour Science, VancouÍer, v.65, n.I, p.171-189, 1999.
GALLOIS M., LE COZLER Y. & PRUNIER A.. Influence of tooth resection in piglets on welfare and performance. Preventive Veterinary Medicine. Saint Gilles v. 69, n1/2 p. 13-23, 2005.
GEORGINI, M. Automação Aplicada: descrição e implementação de sistemas sequencias com PLC’s. 9. Ed. Tatuapé. SP.: Ed. Érica, 2003. 217p.
HEINZMANN, C. E. Adoção de sistemas de informação como estratégia competitiva nas grandes empresas do setor do agronegócio da região oeste do estado do Paraná. In: Congresso Luso-Brasileiro de Tecnologia de Informação e Comunicação na Agro-Pecuária, 2004, Santarém - Portugal. APDTICA, SBI-AGRO, 2004. v. 1. p. 1-10.
HELB, Gilbert. Comunicação de dados. Tradução da de Vandenberg de Sousa, Campus, Rio de Janeiro, 1999. 124-145 p.
HERSOM, Matt e WAHRMUND, Jacline Co-product and Rumen Degradable Protein Supplementation of Beef Steers Fed Bahiagrass Forage. University of Florida
Department of Animal Sciences, Florida Beef Report, 2009, 91p.
111
HIDRO MIX Sistema de alimentação liquida. Disponível em: <http://www.bigdutchman.com.br/index.php/produtos/suinocultura/alimentacao-liquida> Acesso em 5 nov. 2012.
IDEA (Identification Eletronique des Animaux), Stratégie pour l’identification életronique des animaux à grande échelle. C.C.R Ispra - DG VI/G4. 2000.18p.
IIDA, Itiro. Ergonomia: Projeto e Produção. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 4ª ed., 1997.22-112p.
JEREMIAS, A. Uso do MASP pela Manutenção Industrial aplicado a uma linha de Usinagem, Joinvile 2010, 38-69p.
JÚNIOR, Francisco Guerra Jernandes; Metodologia para re-sintonia de controladores PID industriais, 2006, p.45-58 Dissertação de Mestrado Eng. Elétrica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN fevereiro de 2006.
KILBRIDE A.L., MENDL M., STATHAM P., HELD S., HARRIS M., COOPER S, GREEN L.E. A cohort study of preweaning piglet mortality and farrowing accommodation on 112 commercial pig farms in England. Preventive Veterinary Medicine. Warwick, v.104, n.3/4, p. 281-291, 2012.
KORTHALS, R.L.; McDONALD, T.P.; EIGENBERG, R.A. Experiences with transponders for monitoring bioenergetic responses. In: ASAE MEETING PRESENTATION, Anais Charlotte 1992,. 1 CD-ROM
LFL - Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft; Bavarian State Research Center for Agriculture. Automatische Grundfutterwiegetröge für Rinder/Schafe/Schweine. Disponível em: < http://www.lfl.bayern.de/ilt/mechatronik/06925/>, Acesso em, 30 set. 2008.
LIN, H.; JIAO, H.C; BUYSE, J.; DECUYPERE, E. Strategies for preventing heat stress in poultry. World's Poultry Society Journal, Cambridge, v. 62, p.71-86, 2006.
LIVRO BRANCO. Disponível em: <http://europa.eu.int/eur-lex/pt/com/wpr/1999/com>. Acesso em: 11, out, 2008.
LUGLI, A.; SANTOS, Max Mauro Dias; FRANCO, L. R. H. R. . Redes ETHERNET Industriais e o padrão PoE. Revista C & I. Controle & Instrumentação,São Paulo, v. 160, p. 47-48, 2010.
MALUCELLI, A. Sistema informatizado para controle de suínos. In: CONGRESSO E MOSTRA DE AGROINFORMÁTICA - InfoAgro2000, Ponta Grossa. Anais ... Ponta Grossa: UEPG, 2000. 1 CD-ROM.
MEDINA, H. V. de. Design for continuous Innovation: a case study on the sustainability of the automobile for the 21th century. In: CONFERENCE AT WASHINGTON AND LEE UNIVERSITY, EUA, Proceedings, oct, 2001
MESSIAS, A. R. Controle remoto e aquisição de dados via XBee/ZigBee. 2008. Disponível em: http://www.rogercom.com/ZigBee/ZigBee.htm, acesso em 04 set. 2012.
MIYAGI, P. E. Controle Programável: fundamentos do controle de sistemas a eventos discretos. Rio de Janeiro: Ed. E. Blücher, 1996. 194p.
112
MOLENTO, C.F.M. Bem-estar e produção animal: Aspectos econômicos - Revisão.Archives of Veterinary Science, v.10, n.1, p.1-11. 2005.
MOUNT, L. E. and STEPHENS, D. B. The relation between body size and maximum and minimum metabolic rates in the new-born pig. Jounal Physiol, Cambridge, 207, pp. 417-427 With 2 text-figures; Printed in Great Britain, 1970
NEVES, P.H.C.S.Antonio, 2008, p. 32-59. Tecnologias para Gestão Multimodal de Bagagens. Dissertação de mestrado Sistemas de Informação, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, set 2008.
NOBLET, J., J. Y. DOURMAD, DIVIDICH, J. L , and DUBOIS, S. .Effect of ambient temperature and addition of straw or alfafa in the diet on energy metabolism in pregnant sows. Livestock Production Science. v.21 p.309, 1989.
NUNES, V. Gestão da Qualidade, maio de 2010, 21-66p.
O ESTADO DE SÃO PAULO. Microchip identifica animais em qualquer lugar do mundo, Jornal O Estado de São Paulo, 04 mar de 1996.( Caderno de Informática G-10)
PAHL G. & BEITZ W. Engineering design: a systematic approach. . 2nd. ed Berlin: Springer - Verlag, 1988. 154-189p.
PANDORFI, H. ; OLIVEIRA , I. J., MOURA, D. J. de. Análise de imagem aplicada ao estudo do comportamento de leitões em abrigo escamoteador. KELLY BOTIGELI SEVEGNANI 4THESIS São Paulo, ano I, v. 1, p. 82-99, 1º Semestre. 2004 5p.
PANZARDI A., Marques B. M. F. P. P., Heim G., Bortolozzo F. P., Wentz I., Fatores que influenciam o peso do leitão ao nascimento Acta Scientiae Veterinariae. V.37 n. 1: p.
s52-s56, 2009.
PAUS, A. Near Field Communication in Cell Phones, Ruhr-Universitat Bochum, 2007
PEREA, A.T.; ISAÍAS, G.T.; MALDONADO, F.G. Técnicas de medición de estrés en aves. Veterinaria México, Cidade do México, n.4, v.28, p. 345-351, 1997.
PIZZUTTO, C.S.; SGAI, M.G.F.G.; VIAU, P.;CHELINI, M.O.M.; OLIVEIRA, C.A.; GUIMARÃES, M.A.B.V. Validação laboratorial e fisiológica de conjuntocomercial para a quantificação de corticóides fecaisem chimpanzé (Pan troglodytes) e orangotango (Pongo pygmaeus), cativos e submetidos a enriquecimentos ambientais. Brazilian Journal of Veterinary Research and Animal Science,São Paulo, v. 45, suplemento, p.104-110, 2008.
RFID JOURNAL. Norwegian Food Group Nortura to Track Meat. Disponível < http://www.rfidjournal.com/article/view/4208/>, Acesso em 20/10/2008
RISI, N. Uso da vocalização como indicador patológico em leitões na fase de maternidade. 2010. 95p. Dissertação (Mestrado em Física do Ambiente Agrícola) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2010.
Robô tratador de suínos. Disponível em < http://www.youtube.com/watch?v=agFxGlLng1c> Acesso em 5 nov. 2012
113
SABER ELETRÔNICA ON-LINE. Seal integra projeto-piloto para teste de RFID. Disponível em <HTTP://www.sabereletronica.com.br/secoes/leitura_noticia/302 > Acesso em 23 out,2008
Silva, I J O, Pandorfi, H, Piedade,S M S. Influência do sistema de alojamento no comportamento e bem-estar de matrizes suínas em gestação, R. Bras. Zootec., v.37, n.7, p.1319-1329, 2008
SILVA, K O.; NAAS,I A. Avaliação do uso de identificadores eletrônicos em suínos. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 26, n. 1, abr. 2006 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-69162006000100002&lng=pt&nrm=iso>, Acesso em: 05 fev. 2009. doi: 10.1590/S0100-69162006000100002.
SILVEIRA, P.R., SANTOS, W. E. Automação e Controle Discreto. 9ª ed. São Paulo – SP, Editora Érica, 2007, 72-83p.
SIMONETTI, Marcelo J. A importância da Engenharia da Confiabilidade e os conceitos básicos de distribuição de Weibull. Revista Sapere, Tatuí, v. 2, n 1 , s. p., jan - jun, 2010.
SLACK, N., CHAMBER S., JOHNSTON, R. Administração da Produção. São Paulo, SP. Editora ATLAS. 1997, 117-153p.
SLACK, N., CHAMBER S., JOHNSTON. Administração da Produção , ., 2a ed, São Paulo: Atlas Ed.., 2002, 147-166p.
TEZA, V. R., Alguns Aspectos sobre Automação Residencial – Domótica, 2002, 33-59p. Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrica, Universidade Federal de Santa Catarina , Santa Catarina, 2002.
VARKENS HACKEN COMPUTERSYSTEEM. Disponível em < http://www.dumpert.nl/mediabase/653971/5b7b0636/varkens_hacken_computersysteem.html&usg=ALkJrhhnLmVD6BYPskZE0cYUsNADGrjLlQ> Acesso em 5 nov. 2012.
WARRISS, P. D. Meat science: an introductory text. Wallingford: CABI Publishing, 2000.310p.
XAVIER, J. Manutenção Classe Mundial – Engeman, 1998. Disponível em: <http://www.engeman.com.br/PTB/artigostecnicos0.asp> Acesso em 20 out. 2011.
114
115
ANEXOS
116
ANEXO A: Esquemas dos módulos de controle do primeiro sistema de automação
117
118
119
120
121
ANEXO B: Programa do cocho dos primeiro sistema de automação
#include <C:\Users\Admin\Projetos\AltoPIg\cocho\cocho.h>
#include <C:\Users\Admin\Projetos\AltoPIg\cocho\lcd4.c>
#include <string.h>
#include <math.h>
#define chave input(pin_a4) //chave para selecionar o motor de programação
#define bot1 input(pin_e0) //bot1 para comessar o modo de calibração
#define bot2 input(pin_e1)
#define sen1 input(pin_c0) //sensor de presensa da baia1
#define sen2 input(pin_c1) //sensro de presensa da baia2
#define motorrosca pin_b0 //motor da rosca
#define clockmotor pin_b1 //clock para motor de passo usando o L297 e L298
#define motorDir pin_b2 //pino de direção do motor de passo
#define fim_curso_dir input(pin_b3) //fim de curso para motor de passo para direita tipo na
#define fim_curso_esq input(pin_b4) //fim de curso para motor de passo para esquerda tipo na
#define fim_curso_mid input(pin_b5) //fim de curso para motor de passo do meio tipo na
int enderecomestre[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
int set1=1,set2=1;
signed long cont1,cont2;
signed long baia1quanti; //quantidade em analagica de quanta cumida tem na baia
signed long baia2quanti; //quantidade deixada pelo porco
signed long taracilo1; //quantidade de tara da rosca
signed long taracilo2;
signed long quantirosca; //quantidade que a rosca tem que atingir
signed long tarabaia1; //quantidade de tara da baia1
long tarabaia2; //quantidade de tara da baia2
int reset=0;
122
#use fixed_io(d_outputs=PIN_d7, PIN_d6,pin_d5,pin_d4,pin_d2,pin_d1)
#use fixed_io(b_outputs=PIN_b0, PIN_b1,pin_b2)
//set_tris_d(0b00001001);
long calibre1,calibre2,calibre,calibre3,calibre4;
long adc_to_g(int ad) //conversao de ad 5volts para peso em gramas
{
long kg,cont,adcmed=0;
int32 val=0;
float volts;
set_adc_channel(ad);
delay_ms(1);
for(cont=0;cont<1000;cont++)
{
adcmed=read_adc();
val+=adcmed;
delay_us(10);
}
//volts=val/10;
kg=((float)val*20000)/1023000;
//kg=volts*(20000/4.94);
return(kg);
}
#int_TIMER1
void TIMER1_isr(void)
{
cont1++;
cont2++;
123
if(sen1)
cont1=0;
if(sen2)
cont2=0;
if(cont1>=48)
{
set1=1;
cont1=0;
limpa_lcd();
baia1quanti=adc_to_g(2)-calibre3;
//baia1quanti-=tarabaia1;
}
if(cont2>=48)
{
limpa_lcd();
cont2=0;
set2=1;
baia2quanti=adc_to_g(3)-calibre4;
//baia2quanti-=tarabaia2;
}
}
int calcula_cheqsum(int *str,int start,int stop) //str aponta para string start e partir de qual bit vai começa e stop qual bit vai parar
{
int cheqsum=0,indice;
for(indice=start;indice<=stop;indice++)
{
124
cheqsum+=str[indice];
}
cheqsum=0xff-cheqsum;
return(cheqsum);
}
char timed_getc_zigbee()
{
long timeout;
timeout=0;
while(!kbhit()&&(++timeout<50000)) // 1/2 second
delay_us(10);
if(kbhit())
return(fgetc());
else {
return(0xff);
}
}
char timed_getc_zigbee2()
{
int32 timeout;
timeout=0;
while(!kbhit()&&(++timeout<5000)) // 1/2 second
delay_us(10);
if(kbhit())
return(getc());
else {
return(0xff);
}
}
125
char timed_getc_rfid1()
{
int32 timeout;
timeout=0;
while(!kbhit(rfid1)&&(++timeout<5000)) // 1/2 second
delay_us(10);
if(kbhit(rfid1))
return(fgetc(rfid1));
else {
return(0xff);
}
}
char timed_getc_rfid2()
{
int32 timeout;
timeout=0;
while(!kbhit(rfid2)&&(++timeout<5000)) // 1/2 second
delay_us(10);
if(kbhit(rfid2))
return(fgetc(rfid2));
else
{
return(0xff);
}
}
float get_temp()
{
126
long temperatura;
float temp,res,logn,volts;
long adc;
set_adc_channel(4);
delay_us(10);
adc=read_adc();
volts=(float)adc*5/1023;
res=((10000*5)/volts)-10000;
//RT = RT0 x e^{b [(1/T) - (1/T0)]
logn=log(res/10000);
//temp=(300831/((74,5*logn)+1009,5))-273;
//temp (1/((logn/B)+0.003354016))-273.15
temp=(1/((logn/3977)+0.003354016))-273.15; //isolando a temperatura
temperatura=volts;
return(temp);
}
void pede_autorizacao()
{
int ind;
int x;
int pinga[]={0x7e,0x00,0x10,0x10,0x00,0x00,0x13,0xA2,0X00,0X40,0x66,0X10,0X17,0X00,0X00,0X00,0X00,0X52,0x51,0XCA,0xff}; //matriz para pingar o pingue consiste em enviar dois bytes RD
int enderecocentral[]={0x00,0x0e,0x90,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x4f,0x4b}; //matriz para comparação que diz se ta ok caso receba
int endecompara[16];
for(ind=3;ind<=12;ind++)
{
enderecocentral[ind]=enderecomestre[ind-3];
}
for(ind=5;ind<=14;ind++)
127
{
pinga[ind]=enderecomestre[ind-5];
}
x=0x4c;
for(ind=5;ind<=14;ind++)
{
x-=pinga[ind];
}
pinga[19]=x;//seta o cheqsum
limpa_lcd();
//7E 00 10 10 00 00 13 A2 00 40 66 10 17 00 00 00 00 52 51 CA
do
{
for(ind=0;ind<=19;ind++)
{
putc(pinga[ind]);
}
ind=timed_getc_zigbee();
if(ind==0x7e)
{
x=1;
for(ind=0;ind<16;ind++) //ao chegar no 16 o zigbee não é para enviar nada então ele retorna 0xff
{
endecompara[ind]=timed_getc_zigbee();
if(enderecocentral[ind]!=endecompara[ind])
{
ind=17;
x=0;
}
}
128
}
else
x=0;
}while(x==0);
}
void busca_end_mestre()
{
char nomestr[]={0x08,0x01,'D','N',' ','C','E','N','T','R','A','L',0xFF}; //nome do link onde deseja se conectar terminando com 0xff
int startbit=0,x,len=4,cheqsum=0,cheqsumverifi;
start: //caso nao consiga descobrir o endereço tenta até conseguir
for(x=0;x<=10;x++)
enderecomestre[x]=0;
delay_ms(500);
cheqsumverifi=0;
x=0;
len=0;
cheqsum=0xFF;
do
{
len++;
cheqsum-=nomestr[x]; //define o cheqsum
x++;
}while(nomestr[x]!=0xff);
putc(0x7E); //comessa a enviar os dados para o zigbee
putc(0x00);
putc(len);
//putc(0x08);
//putc(0x01);
129
//putc('D');
//putc('N');
x=0;
do
{
putc(nomestr[x]); //envia o nome do zigbee a ser enviado
x++;
}while(nomestr[x]!=0xff);
putc(cheqsum); //envia o cheqsum
// delay_ms(2000);
startbit=timed_getc_zigbee2();//timed_getc_zigbee2(); //verifica o start bit para comessar recever se nao tenta denovo
if(startbit==0x7e)
{
x=timed_getc_zigbee2();//1
x=timed_getc_zigbee2();//2
x=timed_getc_zigbee2();//3
x=timed_getc_zigbee2();//4
x=timed_getc_zigbee2();//5
x=timed_getc_zigbee2();//6
x=timed_getc_zigbee2();//7
enderecomestre[8]=timed_getc_zigbee2(); //recebe a primeira parte do endereço my
enderecomestre[9]=timed_getc_zigbee2(); //recebe a segunda parte do endereço my
for(x=0;x<8;x++)
{
enderecomestre[x]=timed_getc_zigbee2();//recebe a parte do endereço na parte extendida
}
enderecomestre[10]=0xff; //ultima parte do endereço mestre apenas para controle não e utilizado
cheqsumverifi=timed_getc_zigbee2();
cheqsum=0x88+0x01+0x44+0x4e;
130
for(x=0;x<10;x++)
{
cheqsum+=enderecomestre[x];
}
cheqsum=0xff-cheqsum;
if(cheqsum!=cheqsumverifi)
{
reset++;
if(reset>5)
reset_cpu();
// byte_lcd(0,0x80);
// printf(w_lcd,"zigbee problema");
// delay_ms(1500);
// reset_cpu();
goto start;
}
}
else
{
reset++;
if(reset>5)
reset_cpu();
// byte_lcd(0,0x80);
// printf(w_lcd,"zigbee problema");
// delay_ms(1500);
// reset_cpu();
goto start;
}
131
}
void envia_temp_tag(int temp,char *string[10])
{
//7E 00 1A 10 00 00 13 A2 00 40 66 10 17 00 00 00 00 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
int ind,cheqsum;
int envia[]={0x7E,0x00,0x1A,0x10,0x00,0x00,0x13,0xA2,0x00,0x40,0x66,0x10,0x17,0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};
for(ind=5;ind<=14;ind++)
{
envia[ind]=enderecomestre[ind-5]; //substitui o endereço para o endereço registrado
}
for(ind=0;ind<10;ind++)
{
envia[ind+17]=string[ind]; //tag a ser enviada
}
envia[27]=0x00; //envia a temperatura em duas partes
envia[28]=temp; //segunda parte do endereço da temperatura
envia[29]=0xff;
cheqsum=0;
for(ind=3;ind<=28;ind++)
{
cheqsum+=envia[ind];
}
envia[29]-=cheqsum; //calcula o cheqsum
for(ind=0;ind<=29;ind++)
{
putc(envia[ind]); //envia o dado tendo ele endereço mais o tag mais o cheqsum
}
132
}
void gets_RFID1(char *ptr[100])
{
int i=0;
do
{
i=0;
ptr[i]=fgetc(rfid1);
while(ptr[i]!=0x7e)
{
i++;
ptr[i]=fgetc(rfid1);
}
}while(i<=8);
}
void gets_RFID2(char *ptr[100])
{
int i=0;
do
{
i=0;
ptr[i]=fgetc(rfid2);
while(ptr[i]!=0x7e)
{
i++;
ptr[i]=fgetc(rfid2);
133
}
}while(i<=8);
}
long gets_kg_ok(long &peso,int &bit_autoriza)
{
int x,string[19],cheqsum,i;
do
{
string[0]=getc();
}
while(string[0]!=0x7e);
for(x=1;x<=18;x++)
{
string[x]=getc();
}
bit_autoriza=string[15];
peso=string[16]<<8;
peso=peso|string[17];
cheqsum=calcula_cheqsum(string,3,17);
// return(bit_autoriza);
}
long pesa_cocho(int nCOCHO)
{
long peso;
return(peso);
134
}
void parte_potencia(int baia,long peso)
{
float volts;
long p1,p2,p3,p4,p5,p6;
if(baia==1)
quantirosca=((adc_to_g(0)-calibre1)+(adc_to_g(1)-calibre2))+baia1quanti;
if(baia==2)
quantirosca=((adc_to_g(0)-calibre1)+(adc_to_g(1)-calibre2))+baia2quanti;
//se
//se der problema ativar essa linha
//quantirosca=((adc_to_g(0)-taracilo1)+(adc_to_g(1)-taracilo2));
//quantirosca=adc_to_g(0)-(adc_to_g(2)+adc_to_g(3)); /////pode dar problemas **************8///// nesta linha se der problema desativar essa linha
output_high(motorrosca);
while(quantirosca<peso)
{
//quantirosca=((adc_to_g(0)-taracilo1)+(adc_to_g(1)-taracilo2));
if(baia==1)
quantirosca=((adc_to_g(0)-calibre1)+(adc_to_g(1)-calibre2))+baia1quanti;
if(baia==2)
quantirosca=((adc_to_g(0)-calibre1)+(adc_to_g(1)-calibre2))+baia2quanti;
// volts=(float)read_adc()*4.94/1023;
byte_lcd(0,0xc0);
printf(w_lcd,"%ld ,%ld ",quantirosca,peso);
}
135
output_low(motorrosca);
if(baia==1)
output_high(motordir);
else if(baia==2)
output_low(motordir);
while(fim_curso_esq && fim_curso_dir)
{
delay_ms(25);
output_high(clockmotor);
delay_ms(25);
output_low(clockmotor);
}
delay_ms(200);
if(baia==1)
output_low(motordir);
else if(baia==2)
output_high(motordir);
while(fim_curso_mid)
{
delay_ms(10);
output_high(clockmotor);
delay_ms(10);
output_low(clockmotor);
}
}
void main()
{
char idat1[11]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a};
char idat2[11];
136
char idat1comp[11]; //strig para comparação
char idat2comp[11]; //strig para comparação
char a,b; //inteiros para verificar se recebem
int autorizaali; //inteiro que diz se pode alimetar
int temperatura,ps1;
long pesoenviado,adc,adc1,adc2,adc3,adc4;
float pesotest,temp;
set_tris_a(0b00111111);
set_tris_b(0b11111000);
set_tris_c(0b10010011);
set_tris_d(0b00000101);
set_tris_e(0b00000111);
setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8); //52.4 ms overflow
SETUP_ADC(ADC_CLOCK_DIV_64);
SETUP_ADC_PORTS(AN0_TO_AN4_ANALOG );
calibre1=read_eeprom(0x10);//le a parte mais significativa do dado
calibre1=calibre1<<8;//
calibre1=calibre1|read_eeprom(0x11);//le a parte menos significativa do dado
calibre2=read_eeprom(0x12);//le a parte mais significativa do dado
calibre2=calibre2<<8;//
calibre2=calibre2|read_eeprom(0x13);//le a parte menos significativa do dado
calibre3=read_eeprom(0x14);//le a parte mais significativa do dado
calibre3=calibre3<<8;//
calibre3=calibre3|read_eeprom(0x15);//le a parte menos significativa do dado
calibre4=read_eeprom(0x16);//le a parte mais significativa do dado
137
calibre4=calibre4<<8;//
calibre4=calibre4|read_eeprom(0x17);//le a parte menos significativa do dado
output_b(0x00);
ini_lcd();
limpa_lcd();
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"PROCURANDO");
calcula_cheqsum(idat1,0,5);
baia1quanti=adc_to_g(2);
baia2quanti=adc_to_g(3);
busca_end_mestre();
limpa_lcd();
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"KUMATECH");
byte_lcd(0,0xc0);
printf(w_lcd,"Tel 15-81168268");
delay_ms(3000);
limpa_lcd();
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"pronto");
delay_ms(1000);
limpa_lcd();
enable_interrupts(INT_TIMER1);
enable_interrupts(GLOBAL);
temp=get_temp();
while(true)
138
{
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"scanning");
while(!chave)
{
printf(w_lcd,"Monitorando");
fputc('~',rfid1);
fputc('~',rfid2);
a=fgetc(rfid1);
b=fgetc(rfid2);
limpa_lcd();
printf(w_lcd,"valor %c,%c",a,b);
delay_ms(200);
}
while(chave)
{
if(bot1)
{
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"calibracao");
delay_ms(500);
// byte_lcd(1,0b11100000);
byte_lcd(0,0xc0);
printf(w_lcd,"cilo");
delay_ms(2000);
limpa_lcd();
139
while(bot1)
{
adc=adc_to_g(0);
adc1=adc_to_g(1);
adc2=adc_to_g(2);
adc3=adc_to_g(3);
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"%04lu %04lu ",adc,adc1);
byte_lcd(0,0xc0);
printf(w_lcd,"%04lu %04lu ",adc2,adc3);
if(bot2==0)
{
calibre1=adc;
calibre2=adc1;
calibre3=adc2;
calibre4=adc3;
ps1=calibre1>>8;
write_eeprom(0x10,ps1);
ps1=calibre1;
write_eeprom(0x11,ps1);
ps1=calibre2>>8;
write_eeprom(0x12,ps1);
ps1=calibre2;
write_eeprom(0x13,ps1);
ps1=calibre3>>8;
write_eeprom(0x14,ps1);
ps1=calibre3;
140
write_eeprom(0x15,ps1);
ps1=calibre4>>8;
write_eeprom(0x16,ps1);
ps1=calibre4;
write_eeprom(0x17,ps1);
limpa_lcd();
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"peso tara");
delay_ms(1000);
byte_lcd(0,0x80);
printf(w_lcd,"%04lu %04lu ",adc,adc1);
byte_lcd(0,0xc0);
printf(w_lcd,"%04lu %04lu ",adc2,adc3);
delay_ms(1000);
}
}
limpa_lcd();
}
delay_ms(500);
}
}
}
141
Programa do receptor:
#include <18F4685.h>
#include <C:\Users\Admin\Desktop\Nova pasta\codigo\cocho\lcd4.c>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
//#device *=16
#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer
#FUSES WDT128 //Watch Dog Timer uses 1:128 Postscale
//#FUSES INTRC_IO //Internal RC Osc, no CLKOUT
#FUSES HS
#FUSES NOFCMEN //Fail-safe clock monitor disabled
#FUSES NOIESO //Internal External Switch Over mode disabled
#FUSES NOPUT //No Power Up Timer
#FUSES NOBROWNOUT //No brownout reset
//#FUSES BORV21 //Brownout reset at 2.1V
#FUSES NOPBADEN //PORTB pins are configured as digital I/O on RESET
#FUSES NOLPT1OSC //Timer1 configured for higher power operation
#FUSES NOMCLR //Master Clear pin used for I/O
#FUSES NOSTVREN //Stack full/underflow will not cause reset
#FUSES NOLVP //No low voltage prgming, B3(PIC16) or B5(PIC18) used for I/O
#FUSES BBSIZ1K //1K words Boot Block size
#FUSES NOXINST //Extended set extension and Indexed Addressing mode disabled (Legacy mode)
#FUSES NODEBUG //No Debug mode for ICD
#FUSES NOPROTECT //Code not protected from reading
#FUSES NOCPB //No Boot Block code protection
#FUSES NOCPD //No EE protection
#FUSES NOWRT //Program memory not write protected
142
#FUSES NOWRTC //configuration not registers write protected
#FUSES NOWRTB //Boot block not write protected
#FUSES NOWRTD //Data EEPROM not write protected
#FUSES NOEBTR //Memory not protected from table reads
#FUSES NOEBTRB //Boot block not protected from table reads
#use delay(clock=20000000)
#use rs232(baud=9600,parity=N,uart1,bits=8,stream=ZIGBEE,errors)
#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_D2,rcv=PIN_D3,bits=8,stream=VDIP)
int hora,min,sec,dia,mes,ano,semana;
int cocho[10],tag[11];
char timed_getc_zigbee()
{
int32 timeout;
timeout=0;
while(!kbhit()&&(++timeout<200000)) // 1/2 second
delay_us(10);
if(kbhit())
return(getc());
else {
return(0xff);
}
}
int calcula_cheqsum(int *str,int start,int stop) //str aponta para string start e partir de qual bit vai começa e stop qual bit vai parar
{
int cheqsum=0,indice;
for(indice=start;indice<=stop;indice++)
{
143
cheqsum+=str[indice];
}
cheqsum=0xff-cheqsum;
return(cheqsum);
}
recebe_ping()
{
// 7E 00 0E 90 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX 01 52 51 XX
int string[5],i;
string[0]=timed_getc_zigbee();
// byte_lcd(0,0x80);
if(string[0]==0x7e)
{
string[1]=timed_getc_zigbee();
string[2]=timed_getc_zigbee();
string[3]=timed_getc_zigbee();
if(string[1]==0x00 && string[2]==0x0e && string[3]==0x90)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
cocho[i]=timed_getc_zigbee();
}
return(1);
}
}
else
return(0);
144
}
void send_ok()
{
// 7E 00 10 10 00 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX 00 00 4F 4B XX
int i;
int string[]={0x7E,0x00,0x10,0x10,0x00,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x00,0x00,0x4F,0x4B,0x99};
for(i=0;i<8;i++)
{
string[i+5]=cocho[i];
}
string[19]=calcula_cheqsum(string,3,18);
for(i=0;i<=19;i++)
{
fputc(string[i],zigbee);
}
}
long recebe_tag_temp(char *endereco)
{
int temp,i;
// 7E 00 18 90 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX 01 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX
int stringtest[27];
test:
stringtest[0]=fgetc(zigbee);
if(stringtest[0]!=0x7e)
145
goto test;
stringtest[1]=fgetc(zigbee);
if(stringtest[1]!=0x00)
goto test;
stringtest[2]=fgetc(zigbee);
if(stringtest[2]!=0x18)
goto test;
stringtest[3]=fgetc(zigbee);
//if(stringtest[0]==0x7e && stringtest[1]==0x00 && stringtest[2]==0x18 && stringtest[3]==0x00)
// {
for(i=4;i<=27;i++)
{
stringtest[i]=fgetc(zigbee);
}
for(i=0;i<10;i++)
{
tag[i]=stringtest[i+15];
}
temp=stringtest[26];
// }
return(temp);
}
void send_peso(int sn,long peso)
{
//7E 00 11 10 00 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX 00 00 XX XX XX XX
int i;
int string[]={0x7E,0x00,0x11,0x10,0x00,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x99,0x00,0x00,0x99,0x99,0x99,0x99};
for(i=0;i<10;i++)
{
146
string[i+5]=cocho[i];
}
string[17]=sn;
string[18]=peso>>8;
string[19]=peso;
string[20]=calcula_cheqsum(string,3,19);
for(i=0;i<=20;i++)
{
fputc(string[i],zigbee);
// send_peso(sn,peso);
}
}
main()
{
//char k,nome_arq[20],dado[100],latitude[20],longitude[20];
int i,sn;//por1,por2,gps,por23,byte1,byte2; //por1 e por2 são variaveis utilizadas para verificação, para visualizar se ja atingiu a quantidade
long temp,peso;//,indice,testehora,hora_alimentado,testhora,hora_permitida;
//int32 comand,endereco;
set_tris_a(0b00010000);
set_tris_b(0b11110000);
set_tris_c(0b10010000);
set_tris_d(0b10001010);
set_tris_e(0b00000010);
output_high(pin_d0);
delay_ms(3000);
147
while(true)
{
i=recebe_ping(); //passo 1
if(i==1)
{
send_ok(); //passo 2
temp=recebe_tag_temp(tag);
sn=1;
peso=1;
peso=peso>>8;
send_peso(sn,peso); //passo 3
}
}
ANEXO C: Programa supervisório do segundo sistema de automação
unit U_principal;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, Menus, Grids, DBGrids, StdCtrls, ComCtrls, ExtCtrls, Mask,
DBCtrls, DB, CPort, CPortCtl, janArrowButton, pngimage, jpeg, Unit1,
VrControls, VrSystem, WinSkinData, SSBaseXP;
148
type
TFm_Principal = class(TForm)
MainMenu1: TMainMenu;
CadastrodeAnimais1: TMenuItem;
Cadastro1: TMenuItem;
Consulta1: TMenuItem;
Relatrio1: TMenuItem;
Sair1: TMenuItem;
StatusBar1: TStatusBar;
GroupBox1: TGroupBox;
Timer1: TTimer;
ComPort1: TComPort;
GroupBox2: TGroupBox;
DBGrid1: TDBGrid;
DBNavigator1: TDBNavigator;
ComPort2: TComPort;
ComPort3: TComPort;
Button2: TButton;
Sobre1: TMenuItem;
Usuaro1: TMenuItem;
Cadastro2: TMenuItem;
Slo1: TMenuItem;
Animais1: TMenuItem;
Animais2: TMenuItem;
Alimentao1: TMenuItem;
Animais3: TMenuItem;
Alimentao2: TMenuItem;
Exportar1: TMenuItem;
Sair2: TMenuItem;
149
GroupBox3: TGroupBox;
Button1: TButton;
Frem_Principal1: TFrem_Principal;
SkinData1: TSkinData;
procedure Cadastro1Click(Sender: TObject);
procedure Timer1Timer(Sender: TObject);
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure ComPort1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
procedure janArrowButton1Click(Sender: TObject);
procedure ComPort2RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
procedure ComPort3RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
procedure Sair2Click(Sender: TObject);
procedure Animais1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Fm_Principal: TFm_Principal;
RFID, RFID_Dir, RFID_Esq, serial, LADO : string;
silo : string[6];
ContRecb, CodSobraDir, CodSobraEsq :integer;
implementation
uses U_Cadastro, U_Banco;
{$R *.dfm}
150
procedure TFm_Principal.Cadastro1Click(Sender: TObject);
begin
Fm_CadastroAnimal.show;
end;
procedure TFm_Principal.Timer1Timer(Sender: TObject);
var
xnome, hora, peso: string;
cod, fim, xcod, hr, min, count, count1: integer;
begin
if (RFID <> '') then begin
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
cod:= DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ALIMENTADOR.Value+1;
xnome:=RFID;
if (LADO = '1') then //Desabilita serial lado direito
Comport2.Connected:= false;
if (LADO = '2') then //Desabilita Serial lado esquerdo
Comport3.Connected:=false;
with Dm_Banco.IBQ_Animais do begin
close;
sql.clear;
sql.add ('select * from ANIMAIS where COD_RFID like :pNome');
sql.add ('order by COD_RFID');
parambyname('pnome').asstring := xnome;
prepare;
151
open;
end;
xcod:=DM_Banco.IBQ_AnimaisCOD_ANIMAL.Value;
if (Lado ='1') then
CodSobraDir:=xcod;
if (Lado ='2') then
CodSobraEsq:=xcod;
if DM_Banco.IBQ_AnimaisCOD_RFID.Value = RFID then begin
with Dm_Banco.IBQ_ALIMENTADOR do begin
close;
sql.clear;
sql.add ('select * from ALIMENTADOR where COD_ANIMAL like :pNome AND DATA like :pdata');
sql.add ('order by INDICE');
parambyname('pnome').AsInteger:= xcod;
parambyname('pdata').AsDate:=strtodate(FormatDateTime('dd/mm/yyyy',date));
prepare;
open;
end;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
count:=DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORINDICE.Value;
hora:=DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORHORA.Value;
if DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ALIMENTADOR.Value >=1 then begin
hr:=strtoint(hora[1]+hora[2]);
hr:=strtoint(FormatDateTime('hh',now))-hr;
end
else
hr:=1;
RFID:='';
//showmessage('passo1'+' '+inttostr(hr));
if count < DM_Banco.IBQ_AnimaisPORCOES.Value then begin
152
// showmessage('passo2'+' '+inttostr(hr));
if hr >= 1 then begin
// showmessage('passo3'+' '+inttostr(hr));
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Append;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ALIMENTADOR.Value:=cod;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ANIMAL.Value:=xcod;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORINDICE.Value:=count+1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_RFID.Value:=xnome;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORTEMPERATURA.Value:=31.1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORHORA.Value:=FormatDateTime('hh:mm',now);
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORDATA.Value:=strtodate(FormatDateTime('dd/mm/yyyy',date));
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORAUTORIZAR.Value:='S';
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.ApplyUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.CommitRetaining;
peso:=floattostr((DM_Banco.IBQ_AnimaisPeso.Value/DM_Banco.IBQ_AnimaisPORCOES.Value)*1000);
// edit1.Text:=inttostr(strtoint(floattostr((DM_Banco.IBQ_AnimaisPeso.Value/DM_Banco.IBQ_AnimaisPORCOES.Value)*1000)));
Comport1.WriteStr(LADO+','+Peso+',0');
//Codigo enviado ao Painel
end
else begin
//Comport1.WriteStr('n');
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Append;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ALIMENTADOR.Value:=cod;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ANIMAL.Value:=xcod;
//DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORINDICE.Value:=count+1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_RFID.Value:=xnome;
153
//DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORTEMPERATURA.Value:=31.1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORHORA.Value:=FormatDateTime('hh:mm',now);
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORDATA.Value:=strtodate(FormatDateTime('dd/mm/yyyy',date));
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORAUTORIZAR. Value:='N';
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.ApplyUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.CommitRetaining;
// peso:=strtoint(floattostr((DM_Banco.IBQ_AnimaisPeso.Value/DM_Banco.IBQ_AnimaisPORCOES.Value)*1000));
// edit1.Text:='Não autorizado';
end;
end
else begin
//Comport1.WriteStr('n');
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Append;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ALIMENTADOR.Value:=cod;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_ANIMAL.Value:=xcod;
//DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORINDICE.Value:=count+1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORCOD_RFID.Value:=xnome;
//DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORTEMPERATURA.Value:=31.1;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORHORA.Value:=FormatDateTime('hh:mm',now);
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORDATA.Value:=strtodate(FormatDateTime('dd/mm/yyyy',date));
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORAUTORIZAR.Value:='N';
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.ApplyUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.CommitRetaining;
peso:=floattostr((DM_Banco.IBQ_AnimaisPeso.Value/DM_Banco.IBQ_AnimaisPORCOES.Value)*1000);
// edit1.Text:='Não autorizado';
if (Lado = '1') then
Comport1.WriteStr('1,'+peso+',0');
if (Lado = '2') then
Comport1.WriteStr('2,'+peso+',0')
154
end;
end
else begin
//Comport1.WriteStr('n');
RFID:='';
end;
with Dm_Banco.IBQ_ALIMENTADOR do begin
close;
sql.clear;
sql.add ('select * from ALIMENTADOR');
sql.add ('order by COD_ALIMENTADOR');
prepare;
open;
end;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
end;
end;
procedure TFm_Principal.Button1Click(Sender: TObject);
begin
if button1.Caption = 'Conectar' then begin
timer1.Enabled:=true;
// ComPort1.Connected:=true;
statusbar1.SimpleText:='Sistema Auto Pig Online';
button1.Caption:='Desconectar';
DBGrid1.Enabled:=true;
with Dm_Banco.IBQ_ALIMENTADOR do begin
155
close;
sql.clear;
sql.add ('select * from ALIMENTADOR');
sql.add ('order by COD_ALIMENTADOR');
prepare;
open;
end;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Last;
end
else if button1.Caption = 'Desconectar' then begin
timer1.Enabled:=false;
// ComPort1.Connected:=false;
statusbar1.SimpleText:='Sistema Auto Pig Offline';
button1.Caption:='Conectar';
DBGrid1.Enabled:=false;
end;
end;
procedure TFm_Principal.ComPort1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
var
Str: string;
CodSobra: Integer;
begin
ComPort1.ReadStr(Str, Count);
if (ContRecb <> 6) then begin
serial:=serial+Str;
ContRecb:=ContRecb+1;
156
end;
if (ContRecb = 6) then begin
silo:=serial;
serial:='';
//showmessage('Antena desbloqueada');
// Edit2.Text:=RFID;
ContRecb:=0;
if (silo[1] = '1') then begin
Comport2.Connected:= true;
showmessage('passo 2 antena 1');
silo:='';
CodSobra:=CodSobraDir;
CodSobraDir:=0;
end;
if (silo[1] = '2') then begin
// showmessage('passo 2 antena 2');
Comport3.Connected:= true;
silo:='';
CodSobra:=CodSobraEsq;
CodsobraEsq:=0;
end;
with Dm_Banco.IBQ_ALIMENTADOR do begin
close;
sql.clear;
sql.add ('select * from ALIMENTADOR where COD_ANIMAL like :pNome');
sql.add ('order by INDICE');
parambyname('pnome').AsInteger:= CodSobra;
157
prepare;
open;
end;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.Edit;
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADORSOBRA.Value:=(Silo[3]+Silo[4]+Silo[5]+Silo[6]);
DM_Banco.IBQ_ALIMENTADOR.ApplyUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.CommitRetaining;
end;
end;
procedure TFm_Principal.janArrowButton1Click(Sender: TObject);
begin
Fm_CadastroAnimal.show;
end;
procedure TFm_Principal.ComPort2RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
var
Str: string;
cont: integer;
begin
ComPort2.ReadStr(Str, Count);
if Str = '' then
RFID_Dir:='';
if (Str <> '') and (Str <> ' ') then
RFID_Dir:=RFID_Dir+Str;
if (Str = ' ') then begin
158
// Ed_rfid1.Text:=RFID_Dir;
// ComPort2.Connected:=false;
RFID:=RFID_Dir;
RFID_Dir:='';
LADO:='1';
end;
end;
procedure TFm_Principal.ComPort3RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
var
Str: string;
cont: integer;
begin
ComPort3.ReadStr(Str, Count);
if Str = '' then
RFID_Esq:='';
if (Str <> '') and (Str <> ' ') then
RFID_Esq:=RFID_Esq+Str;
if (Str = ' ') then begin
//Ed_rfid2.Text:=RFID_Esq;
RFID:=RFID_Esq;
RFID_Esq:='';
//Comport3.Connected:=false;
Lado:='2';
end;
end;
procedure TFm_Principal.Sair2Click(Sender: TObject);
begin
close;
159
end;
procedure TFm_Principal.Animais1Click(Sender: TObject);
begin
Fm_CadastroAnimal.Show;
end;
end.
Codigo fonte da tela de cadastro
unit U_Cadastro;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, CPort, StdCtrls, Mask, DBCtrls, ExtCtrls, DB;
type
TFm_CadastroAnimal = class(TForm)
ComPort1: TComPort;
GB_Cadastro: TGroupBox;
Label1: TLabel;
DBEdit1: TDBEdit;
DBEdit2: TDBEdit;
Label2: TLabel;
DBEdit3: TDBEdit;
Label3: TLabel;
DBEdit4: TDBEdit;
160
Label4: TLabel;
DBEdit5: TDBEdit;
Label5: TLabel;
Panel1: TPanel;
DBNavigator1: TDBNavigator;
Btn_Novo: TButton;
Btn_Salvar: TButton;
Btn_Excluir: TButton;
Btn_Alterar: TButton;
Btn_Cancelar: TButton;
Btn_Sair: TButton;
procedure ComPort1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
procedure Btn_NovoClick(Sender: TObject);
procedure Btn_SalvarClick(Sender: TObject);
procedure Btn_ExcluirClick(Sender: TObject);
procedure Btn_AlterarClick(Sender: TObject);
procedure Btn_CancelarClick(Sender: TObject);
procedure Btn_SairClick(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Fm_CadastroAnimal: TFm_CadastroAnimal;
rfid: string;
implementation
161
uses U_Banco, U_principal;
{$R *.dfm}
procedure liga (bt1,bt2,bt3,bt4,bt5,bt6,bt7:boolean);
Begin
Fm_CadastroAnimal.GB_Cadastro.Enabled:=bt1;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Novo.Enabled:=bt2;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Salvar.Enabled:=bt3;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Alterar.Enabled:=bt4;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Cancelar.Enabled:=bt5;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Excluir.Enabled:=bt6;
Fm_CadastroAnimal.Btn_Sair.Enabled:=bt7;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.ComPort1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
var
Str: string;
cont: integer;
begin
ComPort1.ReadStr(Str, Count);
if Str = '' then
rfid:='';
if (Str <> '') and (Str <> ' ') then
rfid:=rfid+Str;
if (Str = ' ') then
DBEdit2.Text:=rfid;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_NovoClick(Sender: TObject);
begin
162
liga(true,false,true,false,true,false,true);
DBEdit3.setfocus;
Dm_Banco.IBQ_Animais.Append;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_SalvarClick(Sender: TObject);
var
xcod: integer;
begin
liga(false,true,false,true,false,true,true);
if Dm_Banco.IBQ_Animais.State in [dsinsert] then begin
xcod:=0;
DM_Banco.IBTa_Animais.open;
DM_Banco.IBTa_Animais.Last;
XCod:= DM_Banco.IBTa_AnimaisCOD_ANIMAL.Value +1;
DM_Banco.IBTa_Animais.close;
DM_Banco.IBQ_AnimaisCOD_ANIMAL.Value:=Xcod;
end;
DM_Banco.IBQ_Animais.ApplyUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.CommitRetaining;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_ExcluirClick(Sender: TObject);
begin
try
if messagedlg('Comfirmar Exclusão?',MtConfirmation,[mbyes,mbno],0)=mryes then
DM_Banco.IBQ_Animais.Delete;
except
showmessage('tem registros vinculados a este codigo');
end;
163
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_AlterarClick(Sender: TObject);
begin
liga(true,false,true,false,true,false,false);
DBEdit3.SetFocus;
DM_Banco.IBQ_Animais.Edit;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_CancelarClick(Sender: TObject);
begin
liga(false,true,false,true,false,true,true);
DM_Banco.IBQ_Animais.CancelUpdates;
DM_Banco.IBT_Banco.RollbackRetaining;
end;
procedure TFm_CadastroAnimal.Btn_SairClick(Sender: TObject);
begin
close;
end;
end.
Codigo SQL banco de dados
/* Table: ANIMAIS, Owner: SYSDBA */
CREATE TABLE "ANIMAIS"
164
(
"COD_ANIMAL" INTEGER NOT NULL,
"COD_RFID" VARCHAR(20),
"ANIMAL" VARCHAR(40),
"PORCOES" INTEGER,
"PESO" DECIMAL(4, 4),
PRIMARY KEY ("COD_ANIMAL")
);
CREATE TABLE "ALIMENTADOR"
(
"COD_ALIMENTADOR" INTEGER NOT NULL,
"COD_ANIMAL" INTEGER,
"INDICE" INTEGER,
"COD_RFID" VARCHAR(20),
"TEMPERATURA" DECIMAL(2, 2),
"HORA" VARCHAR(6),
"DATA" DATE,
"SOBRA" VARCHAR(6),
"LATITUDE" VARCHAR(15),
"LONGITUDE" VARCHAR(15),
"AUTORIZAR" VARCHAR(2),
PRIMARY KEY ("COD_ALIMENTADOR")
);
ALTER TABLE "ALIMENTADOR" ADD FOREIGN KEY ("COD_ANIMAL") REFERENCES ANIMAIS ("COD_ANIMAL");
165
ANEXO D: Programa do CL segundo sistema de automação
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